引言：水蒸氣透過率是表現(xiàn)太陽能背板（膜）對外部水蒸氣（體內(nèi)濕氣）隔絕性能的關(guān)鍵性能指標值，可合理檢測太陽能背板對內(nèi)部鋰電池組件的維護性能的高低，防止太陽能電池板在外部自然環(huán)境下被氧化。文中運用濟南市自主研發(fā)生產(chǎn)制造的W3/330水蒸氣透過率測試對系統(tǒng)太陽能背板（膜）開展水蒸氣透過率測試，并概述了機器設(shè)備的主要參數(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域及試驗全過程，進而為光伏發(fā)電設(shè)備生產(chǎn)制造領(lǐng)域怎樣認證太陽能背板原材料對外部體內(nèi)濕氣的高阻隔給予參照。

  關(guān)鍵字：水蒸氣透過率、阻濕性、水蒸氣高阻隔、太陽能背板（膜）、太陽能電池板、充電電池空氣氧化、水蒸氣透過率測試系統(tǒng)軟件

  1、實際意義

  光伏發(fā)電設(shè)備中關(guān)鍵部件即太陽能發(fā)電板，它可以將太陽能發(fā)電轉(zhuǎn)變成為電磁能，促使可再生資源與綠色能源被綜合利用。而現(xiàn)階段新能源產(chǎn)品使用年限大多數(shù)被規(guī)定需達到25年以上，因而其重要部件太陽能電池板側(cè)板（文中通稱太陽能背板）務(wù)必對內(nèi)部太陽能組件的太陽能電池板具備較高的保障功效。太陽能電池板摸組一般由“光伏玻璃-EVA膠膜-太陽能發(fā)電板-EVA膠膜-側(cè)板”疊合于鋁合金型材框中，如今常見的太陽能背板原材料具體有TPT側(cè)板、BBF背板、TPE側(cè)板、EVA背板等，在其中TPT側(cè)板的高阻隔較高，其為PVF（或PVDF）/PET/PVF（PVDF）的三層復(fù)合袋。

  因太陽能電池板摸組長期性置放在戶外，因此側(cè)板務(wù)必具備很好的絕緣性能、阻水溶性、抗老化等性能，與此同時應(yīng)具備較高的抗張強度、抗拉強度及優(yōu)良的熱縮水率等性能，在其中*重要的指標值是水蒸氣透過率，即對外部體內(nèi)濕氣的高阻隔指標值。假如側(cè)板（膜）的水蒸氣透過率比較大，即對外部空氣中水蒸氣（體內(nèi)濕氣）的高阻隔較弱，則體內(nèi)濕氣會滲透到側(cè)板*太陽能背板內(nèi)部，促使EVA所具有的粘接性能產(chǎn)生劣變，造成側(cè)板與EVA擺脫，造成大量的體內(nèi)濕氣觸碰到太陽能電池板而使電池片被氧化。文中選用濟南市獨立研制開發(fā)的W3/330水蒸氣透過率測試對系統(tǒng)太陽能背板（膜）開展水蒸氣透過率測試，而求認證太陽能背板原材料對外部體內(nèi)濕氣的高阻隔怎樣。

圖1 太陽能電池板摸組框架圖圖2 太陽能背板原材料

  2、現(xiàn)況

  現(xiàn)階段，中國相關(guān)軟塑原材料水蒸氣透過率的測試方式有稱重法(杯式法)、電解食鹽水、環(huán)境濕度法與紅外線法，可參照的方式規(guī)范有GB 1037-1988《塑料膜和塑膠板材透水蒸氣性試驗方式杯式法》、GB/T 16928-1997《包裝制品試驗方式透氣性率》、GB/T 21529-2008《塑料膜和片狀水蒸氣透過率的測量——電解法感應(yīng)器法》、GB/T 30412-2013《塑料膜和片狀水蒸氣透過率的測量溫度傳感器法》(已公布，2014年12月1號執(zhí)行)。

  文中選用電解食鹽水測試豬肉松包裝的水蒸氣透過率，所根據(jù)的規(guī)范為GB/T 21529-2008《塑料膜和片狀水蒸氣透過率的測量——電解法感應(yīng)器法》。

  3、試驗試品

  某知名品牌太陽能電池板側(cè)板（膜）。

  4、試驗機器設(shè)備

  文中選用的試驗機器設(shè)備為Labthink蘭光W3/330水蒸氣透過率測試系統(tǒng)軟件。

圖3 W3/330水蒸氣透過率測試系統(tǒng)

  4.1 試驗基本原理

  W3/330選用電解法感應(yīng)器法測試基本原理，具備平穩(wěn)空氣濕度的N2在塑料薄膜的一側(cè)流動性，干躁N2在塑料薄膜的另一側(cè)流動性；因為環(huán)境濕度梯度方向的存有，水蒸氣會從高低溫側(cè)越過塑料薄膜蔓延到低溫干燥側(cè)；在低濕側(cè)，通過的水蒸氣被流動性的干躁N2帶上*感應(yīng)器，進到感應(yīng)器的時候會造成同占比的電子信號，根據(jù)對感應(yīng)器電子信號的剖析測算，進而得到試件的水蒸氣透過率等主要參數(shù)。針對包裝材料來講，干躁N2則在器皿內(nèi)流動性，器皿兩側(cè)處在高低溫情況。

  4.2 機器設(shè)備主要參數(shù)

塑料薄膜類試件的基本測試范疇0.001 ~ 40 g/(m2·24h)，可拓展*0.01 ~ 1000 g/(m2·24h)，屏幕分辨率為0.001 g/(m2·24h)；容器類試件的測試范疇為0.0001 ~ 0.2 g/(pkg·24h)，屏幕分辨率為0.00001 g/(pkg·24h)。試驗的溫度范圍為15℃ ~ 55℃，溫度控制精密度為±0.1℃；環(huán)境濕度范疇為0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控濕精密度為±1%RH。機器設(shè)備配備了三個測試腔，三個測試腔均可單獨設(shè)計方案，試驗全過程互相不影響，試驗結(jié)果單獨表明。系統(tǒng)軟件較多可適用10臺儀器設(shè)備并行處理聯(lián)接，創(chuàng)建30個試件與此同時試驗的高效率系統(tǒng)軟件。給予規(guī)范膜用以系統(tǒng)軟件校正，確保檢驗數(shù)據(jù)信息的精確性和實用性。可與o2透過率測試系統(tǒng)軟件配搭，構(gòu)成混和測試系統(tǒng)軟件，由一臺電子計算機統(tǒng)一操縱，完成水蒸氣、o2透過率與此同時測試的高效率、方便快捷的試驗方式。

  4.3 應(yīng)用領(lǐng)域

  (1) 本機器設(shè)備適用塑料薄膜類、塑膠板材類、打印紙張、硬紙板以及復(fù)合材質(zhì)類、容器類等包裝件的水蒸氣透過率的測試。在其中塑料薄膜類包含各種各樣塑料膜、塑膠復(fù)合袋、紙品復(fù)合袋、共擠膜、pet薄膜、鋁鉑、鋁箔復(fù)合袋、玻璃纖維錫箔紙復(fù)合袋等；塑膠板材類包含各種各樣橡膠制品、塑膠、裝飾建材等片狀材料，如PP塑膠板材、PVC片材、PVDC塑膠板材等；打印紙張、硬紙板以及復(fù)合材質(zhì)類包含打印紙張、硬紙板等，塵煙包鍍鋁紙、紙塑鋼復(fù)合型塑膠板材等；該機器設(shè)備還可拓展用以太陽能背板、液晶顯示器膜、藥業(yè)泡罩包裝機、藥物塑膠瓶、無菌檢測護創(chuàng)膜、汽車油箱、充電電池塑料外殼等獨特包裝件水蒸氣透過率的測試。

  容器類包含塑膠、橡膠、紙、紙品復(fù)合型、夾層玻璃、金屬材料等原材料制成的瓶、袋、罐、盒、桶的水蒸氣透過率測試，如飲料瓶、花生油桶、利樂包裝、塑料包裝袋、金屬材料包裝袋子、金屬材料三片罐、塑膠化妝品軟管包裝、美白牙膏塑料軟管包裝、水晶果凍杯等。

  (2) 本機器設(shè)備合乎GB/T 21529、ISO 15106-3、DIN 53122-2、YBB 00092003等多種我國和國家標準。

  5、試驗全過程

  (1) 用專用型裁樣器從試件表層裁取108 mm × 108 mm的試品3片。

  (2) 將3片樣品各自夾裝在儀器設(shè)備的3個測試腔上，扭緊測試腔。

  (3) 設(shè)定試品薄厚、試驗溫度、試驗環(huán)境濕度等基本參數(shù)。

  (4) 調(diào)整N2的工作壓力，使測試腔內(nèi)的環(huán)境濕度做到額定值，并根據(jù)N2總流量調(diào)整旋紐，使上、下腔內(nèi)的N2總流量做到規(guī)范標準值。

  (5) 點一下逐漸試驗選擇項，試驗逐漸。儀器設(shè)備自動保存試驗全過程中低溫干燥側(cè)的水分成分轉(zhuǎn)變，并測算出*后的試驗結(jié)果。

圖4 試件夾裝全過程

  6、試驗結(jié)果

  3個試品的水蒸氣透過率測試值各自為：1.2405 g/(m2·24h)、1.3114 g/(m2·24h)、1.3075 g/(m2·24h)。

  7、結(jié)果

  W3/330水蒸氣透過率測試系統(tǒng)軟件是技術(shù)專業(yè)用以塑料薄膜、塑膠板材、器皿對外部水蒸氣隔絕性能的測試設(shè)備，具備檢驗高精度、測試結(jié)果重復(fù)好等優(yōu)勢，根據(jù)對太陽能背板（膜）水蒸氣透過率的測試可合理監(jiān)管太陽能電池板的運用限期。除水蒸氣透過率測試設(shè)備外，Labthink蘭光還可為您帶來可測試太陽能背板（膜）拉申性能及抗張強度的抗拉力試驗機等物理學沖擊韌性性能的測試設(shè)備。