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根據(jù)無錫尚德實(shí)驗(yàn)室的研究已經(jīng)證明延長(zhǎng)IEC標(biāo)準(zhǔn)中高溫高濕測(cè)試時(shí)間可以一定程度上模擬戶外真實(shí)的高溫高濕環(huán)境，且兩個(gè)的失效模型高度相似，如下圖1所示。從EL圖上看室內(nèi)高溫高濕模擬環(huán)境下的失效和戶外真實(shí)的高溫高濕環(huán)境下的失效均呈現(xiàn)金屬部件腐蝕現(xiàn)象，紅外譜圖也均顯示醋酸與金屬部件中鉛反應(yīng)生成醋酸鉛(-1574cm-1)。那么室內(nèi)高溫高濕模擬環(huán)境與戶外真實(shí)高溫高濕環(huán)境下失效模型是否還存在差異呢?只有真正了解透徹室內(nèi)高溫高濕模擬環(huán)境與戶外真實(shí)高溫高濕環(huán)境下失效模型的異同，我們才可以有效的指導(dǎo)組件可靠性的改進(jìn)、封裝材料的選擇，才能正在解決戶外高溫高濕環(huán)境下的組件失效。


要了解室內(nèi)高溫高濕模擬環(huán)境與戶外真實(shí)高溫高濕環(huán)境下失效模型之間的差異，首先需要要了解室內(nèi)和戶外的失效過程。圖2是戶外高溫高濕環(huán)境下失效組件前后層EVA膠膜的紅外譜圖。有意思的是，與電池正面EVA膠膜不同的是，電池背面EVA膠膜并未出現(xiàn)水解峰(3200 cm-1~3700cm-1)，也未出現(xiàn)醋酸鉛的峰。

那對(duì)于室內(nèi)高溫高濕模擬環(huán)境下的失效過程又是如何呢?圖6是室內(nèi)失效組件的紅外譜圖。從圖上我們可以看到室內(nèi)失效組件的前層EVA和戶外失效組件的前層EVA的紅外譜圖完全一致，有明顯的水解峰(3200 cm-1~3700cm-1)和醋酸鉛的峰(-1574cm-1)，但是后層EVA的紅外譜圖與戶外失效組件的后層EVA紅外譜圖有較大差異，水解峰(3200 cm-1~3700cm-1)和醋酸鉛的峰(-1574cm-1)在后層EVA上同樣被檢測(cè)到，只是相對(duì)于前層EVA，后層EVA上醋酸鉛的峰(-1574cm-1)相對(duì)較弱。這是由于室內(nèi)高溫高濕模擬環(huán)境下由于組件一直處于雙85的環(huán)境，組件內(nèi)部的濕度在一定時(shí)間后就會(huì)與外部達(dá)到平衡一直處于85%R.H.狀態(tài)，因此后層EVA就會(huì)出現(xiàn)水解現(xiàn)象。后層EVA上醋酸鉛的峰(-1574cm-1)相對(duì)較弱是由于后層EVA水解產(chǎn)生醋酸后相對(duì)于前層EVA所產(chǎn)生的醋酸能更容易的擴(kuò)散至組件外部，因此后層的醋酸腐蝕相對(duì)于前層要弱。

從以上結(jié)果，我們可以知道室內(nèi)高溫高濕模擬環(huán)境與戶外真實(shí)高溫高濕環(huán)境下失效模型之間的異同：

相同點(diǎn)：正面EVA都會(huì)由于水汽滲入，出現(xiàn)水解產(chǎn)生醋酸導(dǎo)致金屬部件腐蝕。

差異點(diǎn)：室內(nèi)高溫高濕模擬環(huán)境下由于濕度是恒定的，組件內(nèi)外部濕度會(huì)在一定時(shí)間后達(dá)到平衡，因此背面EVA會(huì)長(zhǎng)期處于高濕環(huán)境下也會(huì)出現(xiàn)水解產(chǎn)生醋酸導(dǎo)致金屬部件腐蝕。而戶外環(huán)境由于濕度是變化，因此當(dāng)組件內(nèi)外部濕氣存在差異時(shí)，組件內(nèi)部的濕氣會(huì)溢出，所以背面EVA不會(huì)出現(xiàn)水解腐蝕現(xiàn)象。

基于以上高溫高濕環(huán)境下失效模型之間的差異的研究，對(duì)于后續(xù)解決組件醋酸問題提供了思路：

正面膠膜應(yīng)盡可能的采用低醋酸釋放的EVA或是使用POE;

背面膠膜無需做改進(jìn)

背板水透盡可能低，可以盡可能的降低到達(dá)組件正面的濕氣量

目前基于組件醋酸腐蝕失效的嚴(yán)峻形勢(shì)，業(yè)內(nèi)膠膜廠商也紛紛致力于開發(fā)低醋酸抗腐蝕的膠膜以解決這一失效現(xiàn)象。如杭州福斯特2020年SNEC期間推出愛比壽TMEVA封裝膠膜，采用日本京瓷專利技術(shù)，可減少EVA中醋酸的產(chǎn)生。2021年SNEC期間SVECK也推出了可以減少EVA中醋酸產(chǎn)生的Taisan TS系列EVA。還有一些膠膜廠商雖然沒有展出相關(guān)的產(chǎn)品，但在2021年SNEC期間也紛紛提出低醋酸釋放的下一代膠膜概念。從目前膠膜廠家推出的低醋酸釋放的EVA產(chǎn)品看，膠膜前層和后層均采用了低醋酸釋放的EVA，這樣成本會(huì)有明顯的上升，實(shí)際上可以采用前層低醋酸釋放EVA，后層常規(guī)EVA的封裝組合就可以有效的降低組件醋酸腐蝕現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)：

[1] B. Lalaguna, “OMPARISON OF MOISTURE INGRESS IN PV MODULES WITH DIFFERENTBACKSHEETS USING HUMIDITY SENSORS”, 23rd European Photovoltaic Solar EnergyConference, September 2008, Valencia, Spain. 

原標(biāo)題：室內(nèi)高溫高濕模擬環(huán)境與戶外真實(shí)高溫高濕環(huán)境下失效模型的異同