CSTM-晶硅电池弯曲强度测试方法编制说明

PAGEPAGE2《晶硅电池弯曲强度测试方法》CSTM团体标准编制说明（征求意见稿）《晶硅电池弯曲强度测试方法》标准编制组二〇二二年九月《晶体硅电池弯曲强度测试方法》（征求意见稿）编制说明1、工作简况任务来源根据中国材料与试验团体标准委员会（CSTM标准委员会）2021年4月16日关于CSTM标准《晶硅电池弯曲强度测试方法》的立项公告，《晶硅电池弯曲强度》（计划编号为CSTMLX032200587-2021E）由泰州隆基乐叶光伏科技有限公司牵头制定，中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会太阳能光伏系统应用技术委员会（CSTM/FC03/TC22）归口管理。1.2协作单位及任务分工泰州隆基乐叶光伏科技有限公司、隆基乐叶光伏科技有限公司、浙江爱旭太阳能科技有限公司、天合光能股份有限公司、浙江晶科能源有限公司、江苏爱康科技股份有限公司、海宁正泰新能源科技有限公司、晶澳太阳能有限公司、保定嘉盛光电科技股份有限公司等参编单位配合进行了测试方法研究交流、电池片样品提供、测试机台信息、验证试验等工作。1.3编制过程2021年4月，《晶硅电池弯曲强度测试方法》CSTM标准制定计划正式下达。2021年5月11日，组织标准编制组成员召开了标准启动会，确定了初步测试方案。2021年5月20日，在无锡CSTM光标委标准工作会议上进行了汇报。与会委员、专家对标准方案细节进行了充分的讨论和意见补充。2021年6月28日，组织标准编制组成员进行了第二次组内讨论会，对电池样品收集和测试方案进行了明确和规划。2021年10月，拜访爱旭公司，与爱旭的研究专家进行交流学习。2021年11月10日，在无锡CSTM光标委标准工作会议上进行了阶段性成果汇报。2021年12月-2022年8月，持续进行实验验证、数据处理、问题分析、方案优化等工作。2022年9月，形成标准征求意见稿。2、标准编制原则和主要内容的确定2.1编制原则本标准主要以GB/T6569《精细陶瓷弯曲强度试验方法》为依据，以科学性、合理性和可行性为原则，在充分调研和认真验证的基础上完成本标准。本标准格式依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规则编写。2.2主要内容本文件规定了晶体硅光伏电池弯曲强度测试方法的术语和定义、设备要求、样品要求、环境要求、测试方法、数据处理、测试报告。本文件适用于晶体硅光伏电池（如PERC、TOPCon等）弯曲强度测试。2.3主要试验或验证的分析图1不同设备弯曲强度测试同批次电池片样品，分别使用隆基设备和市场A、B两家设备，同参数进行测试，测试结果均值差异小于25Mpa。即认为设备差异对结果的影响在可接受范围内。图2不同加载速度下电池弯曲强度结果对比辊棒间距选取电池片是脆性材料，弯曲强度应符合典型的材料弯曲图，如图A.1。图中：P——弯曲最大载荷，单位牛（N）；f-max——弯曲试件最大挠度，单位毫米（mm）；图3典型的材料弯曲图不同辊棒间距形变曲线：电池片的弯曲强度取决于本身固有的抵抗断裂的能力以及电池片本身的特点，也受测试工序条件的影响:包括辊棒间距值、加载速度，测试环境，试样尺寸，测试夹具等。在对各影响因素的影响程度进行过充分验证后，认为对电池弯曲强度结果影响最大的是辊棒间距值。设计不同辊棒间距值，电池片形变量和加载力分别作为横纵坐标，对电池片进行弯曲强度测试，得到弯曲曲线，结果如下：1）166mm尺寸电池片:40mm/80mm辊距时形变曲线说明：使用上辊距40mm、支撑辊距80mm辊距值时，可以看出加载载荷和形变距离有强相关性，电池片在最大载荷值附近出现破裂，符合脆性材料弯曲特性。(b)40mm/80mm辊距时形变曲线说明：使用上辊距40mm、支撑辊距90mm辊距值时，可以看出加载载荷和形变距离相关性较弱，电池片在最大载荷附近震荡一段时间后才出现破裂，与典型脆性材料弯曲特性存在部分偏差。（c）50mm/100mm辊距时形变曲线说明：使用上辊距50mm、支撑辊距100mm辊距值时，可以看出加载载荷和形变距离相关性更弱，电池片在最大载荷附件振荡更长一段时间后才出现破裂，与典型脆性材料弯曲特性存在较大偏差。图4166mm尺寸电池片不同辊距设计值对应形变曲线40mm/80mm的辊距2）182mm尺寸电池片:44mm/88mm辊距时形变曲线说明：使用上辊距44mm、支撑辊距88mm辊距值时，可以看出加载载荷和形变距离有强相关性，电池片在最大载荷附近出现破裂，符合脆性材料弯曲特性。50mm/100mm辊距时形变曲线说明：使用上辊距50mm、支撑辊距100mm辊距值时，可以看出加载载荷和形变距离相关性较弱，电池片在最大载荷附近反复震荡后才出现破裂，与典型脆性材料弯曲特性存在偏差。60mm/120mm辊距时形变曲线说明：使用上辊距60mm、支撑辊距120mm辊距值时，可以看出加载载荷和形变距离相关性更弱，电池片在最大载荷出现一段时间后才出现破裂，与典型脆性材料弯曲特性存在较大偏差。图5182mm尺寸电池片不同辊距设计值对应形变曲线44mm/88mm的辊距3）210mm尺寸电池片:50mm/100mm辊距时形变曲线说明：使用上辊距50mm、支撑辊距100mm辊距值时，可以看出加载载荷和形变距离有强相关性，电池片在最大载荷附近出现破裂，符合脆性材料弯曲特性。50mm/110mm辊距时形变曲线说明：使用上辊距50mm、支撑辊距110mm辊距值时，可以看出加载载荷和形变距离没有相关性较弱，电池片在最大载荷附近震荡一段后才出现破裂，与典型脆性材料弯曲特性存在部分偏差。60mm/120mm辊距时形变曲线说明：使用上辊距60mm、支撑辊距120mm辊距值时，可以看出加载载荷和形变距离相关性更弱，电池片在最大载荷附件振荡一段时间后才出现破裂，与典型脆性材料弯曲特性存在较大偏差。图6210mm尺寸电池片不同跨距设计加载载荷与形变曲线50mm/100mm的辊距3知识产权情况说明未发现本标准技术内容涉及相关专利。4与国际、国外同类标准水平的对比情况无5与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性本标准符合国家有关法律、法规的