CSTM-晶硅電池彎曲強(qiáng)度測(cè)試方法編制說(shuō)明

PAGEPAGE2《晶硅電池彎曲強(qiáng)度測(cè)試方法》CSTM團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說(shuō)明（征求意見(jiàn)稿）《晶硅電池彎曲強(qiáng)度測(cè)試方法》標(biāo)準(zhǔn)編制組二〇二二年九月《晶體硅電池彎曲強(qiáng)度測(cè)試方法》（征求意見(jiàn)稿）編制說(shuō)明1、工作簡(jiǎn)況任務(wù)來(lái)源根據(jù)中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（CSTM標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)）2021年4月16日關(guān)于CSTM標(biāo)準(zhǔn)《晶硅電池彎曲強(qiáng)度測(cè)試方法》的立項(xiàng)公告，《晶硅電池彎曲強(qiáng)度》（計(jì)劃編號(hào)為CSTMLX032200587-2021E）由泰州隆基樂(lè)葉光伏科技有限公司牽頭制定，中國(guó)材料與試驗(yàn)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)建筑材料領(lǐng)域委員會(huì)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)委員會(huì)（CSTM/FC03/TC22）歸口管理。1.2協(xié)作單位及任務(wù)分工泰州隆基樂(lè)葉光伏科技有限公司、隆基樂(lè)葉光伏科技有限公司、浙江愛(ài)旭太陽(yáng)能科技有限公司、天合光能股份有限公司、浙江晶科能源有限公司、江蘇愛(ài)康科技股份有限公司、海寧正泰新能源科技有限公司、晶澳太陽(yáng)能有限公司、保定嘉盛光電科技股份有限公司等參編單位配合進(jìn)行了測(cè)試方法研究交流、電池片樣品提供、測(cè)試機(jī)臺(tái)信息、驗(yàn)證試驗(yàn)等工作。1.3編制過(guò)程2021年4月，《晶硅電池彎曲強(qiáng)度測(cè)試方法》CSTM標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃正式下達(dá)。2021年5月11日，組織標(biāo)準(zhǔn)編制組成員召開(kāi)了標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)會(huì)，確定了初步測(cè)試方案。2021年5月20日，在無(wú)錫CSTM光標(biāo)委標(biāo)準(zhǔn)工作會(huì)議上進(jìn)行了匯報(bào)。與會(huì)委員、專家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)方案細(xì)節(jié)進(jìn)行了充分的討論和意見(jiàn)補(bǔ)充。2021年6月28日，組織標(biāo)準(zhǔn)編制組成員進(jìn)行了第二次組內(nèi)討論會(huì)，對(duì)電池樣品收集和測(cè)試方案進(jìn)行了明確和規(guī)劃。2021年10月，拜訪愛(ài)旭公司，與愛(ài)旭的研究專家進(jìn)行交流學(xué)習(xí)。2021年11月10日，在無(wú)錫CSTM光標(biāo)委標(biāo)準(zhǔn)工作會(huì)議上進(jìn)行了階段性成果匯報(bào)。2021年12月-2022年8月，持續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)處理、問(wèn)題分析、方案優(yōu)化等工作。2022年9月，形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿。2、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容的確定2.1編制原則本標(biāo)準(zhǔn)主要以GB/T6569《精細(xì)陶瓷彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)方法》為依據(jù)，以科學(xué)性、合理性和可行性為原則，在充分調(diào)研和認(rèn)真驗(yàn)證的基礎(chǔ)上完成本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)格式依據(jù)GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)則編寫(xiě)。2.2主要內(nèi)容本文件規(guī)定了晶體硅光伏電池彎曲強(qiáng)度測(cè)試方法的術(shù)語(yǔ)和定義、設(shè)備要求、樣品要求、環(huán)境要求、測(cè)試方法、數(shù)據(jù)處理、測(cè)試報(bào)告。本文件適用于晶體硅光伏電池（如PERC、TOPCon等）彎曲強(qiáng)度測(cè)試。2.3主要試驗(yàn)或驗(yàn)證的分析圖1不同設(shè)備彎曲強(qiáng)度測(cè)試同批次電池片樣品，分別使用隆基設(shè)備和市場(chǎng)A、B兩家設(shè)備，同參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果均值差異小于25Mpa。即認(rèn)為設(shè)備差異對(duì)結(jié)果的影響在可接受范圍內(nèi)。圖2不同加載速度下電池彎曲強(qiáng)度結(jié)果對(duì)比輥棒間距選取電池片是脆性材料，彎曲強(qiáng)度應(yīng)符合典型的材料彎曲圖，如圖A.1。圖中：P——彎曲最大載荷，單位牛（N）；f-max——彎曲試件最大撓度，單位毫米（mm）；圖3典型的材料彎曲圖不同輥棒間距形變曲線：電池片的彎曲強(qiáng)度取決于本身固有的抵抗斷裂的能力以及電池片本身的特點(diǎn)，也受測(cè)試工序條件的影響:包括輥棒間距值、加載速度，測(cè)試環(huán)境，試樣尺寸，測(cè)試夾具等。在對(duì)各影響因素的影響程度進(jìn)行過(guò)充分驗(yàn)證后，認(rèn)為對(duì)電池彎曲強(qiáng)度結(jié)果影響最大的是輥棒間距值。設(shè)計(jì)不同輥棒間距值，電池片形變量和加載力分別作為橫縱坐標(biāo)，對(duì)電池片進(jìn)行彎曲強(qiáng)度測(cè)試，得到彎曲曲線，結(jié)果如下：1）166mm尺寸電池片:40mm/80mm輥距時(shí)形變曲線說(shuō)明：使用上輥距40mm、支撐輥距80mm輥距值時(shí)，可以看出加載載荷和形變距離有強(qiáng)相關(guān)性，電池片在最大載荷值附近出現(xiàn)破裂，符合脆性材料彎曲特性。(b)40mm/80mm輥距時(shí)形變曲線說(shuō)明：使用上輥距40mm、支撐輥距90mm輥距值時(shí)，可以看出加載載荷和形變距離相關(guān)性較弱，電池片在最大載荷附近震蕩一段時(shí)間后才出現(xiàn)破裂，與典型脆性材料彎曲特性存在部分偏差。（c）50mm/100mm輥距時(shí)形變曲線說(shuō)明：使用上輥距50mm、支撐輥距100mm輥距值時(shí)，可以看出加載載荷和形變距離相關(guān)性更弱，電池片在最大載荷附件振蕩更長(zhǎng)一段時(shí)間后才出現(xiàn)破裂，與典型脆性材料彎曲特性存在較大偏差。圖4166mm尺寸電池片不同輥距設(shè)計(jì)值對(duì)應(yīng)形變曲線40mm/80mm的輥距2）182mm尺寸電池片:44mm/88mm輥距時(shí)形變曲線說(shuō)明：使用上輥距44mm、支撐輥距88mm輥距值時(shí)，可以看出加載載荷和形變距離有強(qiáng)相關(guān)性，電池片在最大載荷附近出現(xiàn)破裂，符合脆性材料彎曲特性。50mm/100mm輥距時(shí)形變曲線說(shuō)明：使用上輥距50mm、支撐輥距100mm輥距值時(shí)，可以看出加載載荷和形變距離相關(guān)性較弱，電池片在最大載荷附近反復(fù)震蕩后才出現(xiàn)破裂，與典型脆性材料彎曲特性存在偏差。60mm/120mm輥距時(shí)形變曲線說(shuō)明：使用上輥距60mm、支撐輥距120mm輥距值時(shí)，可以看出加載載荷和形變距離相關(guān)性更弱，電池片在最大載荷出現(xiàn)一段時(shí)間后才出現(xiàn)破裂，與典型脆性材料彎曲特性存在較大偏差。圖5182mm尺寸電池片不同輥距設(shè)計(jì)值對(duì)應(yīng)形變曲線44mm/88mm的輥距3）210mm尺寸電池片:50mm/100mm輥距時(shí)形變曲線說(shuō)明：使用上輥距50mm、支撐輥距100mm輥距值時(shí)，可以看出加載載荷和形變距離有強(qiáng)相關(guān)性，電池片在最大載荷附近出現(xiàn)破裂，符合脆性材料彎曲特性。50mm/110mm輥距時(shí)形變曲線說(shuō)明：使用上輥距50mm、支撐輥距110mm輥距值時(shí)，可以看出加載載荷和形變距離沒(méi)有相關(guān)性較弱，電池片在最大載荷附近震蕩一段后才出現(xiàn)破裂，與典型脆性材料彎曲特性存在部分偏差。60mm/120mm輥距時(shí)形變曲線說(shuō)明：使用上輥距60mm、支撐輥距120mm輥距值時(shí)，可以看出加載載荷和形變距離相關(guān)性更弱，電池片在最大載荷附件振蕩一段時(shí)間后才出現(xiàn)破裂，與典型脆性材料彎曲特性存在較大偏差。圖6210mm尺寸電池片不同跨距設(shè)計(jì)加載載荷與形變曲線50mm/100mm的輥距3知識(shí)產(chǎn)權(quán)情況說(shuō)明未發(fā)現(xiàn)本標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容涉及相關(guān)專利。4與國(guó)際、國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情況無(wú)5與現(xiàn)行相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性本標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)的