《光伏组件用封装胶膜中酸含量的测试方法》-编制说明

光伏行业协会标准《光伏组件用封装胶膜中酸含量的测试方法》（征求意见稿）编制说明一、工作简况1、任务来源 根据中国光伏行业协会2022年1月17日下发的中光伏协【2022】4号《关于印发2022年第一批光伏协会标准制修订计划的通知》的相关要求，《光伏组件用封装胶膜酸值测试方法》（计划号2022008-CPIA）由杭州福斯特应用材料股份有限公司牵头编写，由中国光伏行业协会标准化技术委员会负责技术归口和管理。2、协作单位及任务分工杭州福斯特应用材料股份有限公司负责组织起草单位，牵头标准的起草，负责立项申请、方法的技术和试验研究，组织方法验证试验和数据统计分析，标准起草各阶段文本的编写。国家太阳能光伏产品质量检验检测中心负责参与标准的编制，参加方法的技术讨论和方法验证试验，参加标准的起草和修改工作，提出标准修改意见和建议；增加高效液相色谱测定光伏组件用封装胶膜中的醋酸/醋酸根含量的方法起草及滴定法测定酸值的实验室间比对；阿特斯阳光电力集团股份有限公司负责参与标准讨论，提出修改意见和建议及参加实验室间比对的工作。3、编制过程2022年1月，经中国光伏行业协会批准立项。2022年2月，成立标准编制组，制定了工作计划和方案。2022年3月，根据试验验证分析，参照多项标准，完成了标准草案讨论稿。2022年4月，按照协会标准制修订程序，召开启动会暨讨论会。会议是由中国光伏行业协会标准化技术委员会组件工作组组织的在线视频会议。与会人员听取了标准草案编制情况，并逐条对标准文本进行了讨论，形成讨论意见。其中，会上由无锡检验检测认证研究院/国家太阳能光伏产品质量检验检测中心（CPVT）提出增加高效液相色谱测定光伏组件用封装胶膜中的醋酸/醋酸根含量的方法，经与会专家讨论后同意在本标准中增加相应内容，并修改本标准名称。会后，编制组根据讨论意见及专家提出的建议对标准草案进行了修改。2022年5月-2023年8月，标准编制组组织杭州福斯特与CPVT对本标准中两种测试方法进行了实验室间比对，并对试验要求和过程进一步优化。根据标准启动会讨论意见，以及两种测试方法的比对情况和优化内容，对标准草案讨论稿及标准编制说明进行修改，形成了本标准的征求意见稿。二、标准编制原则和主要内容的论据1、编制原则本标准文件编写格式符合GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规定；本标准文件规定的技术内容及要求应科学、合理，具有适用性和可操作性；本标准文件的水平应达到国内领先水平。2.2主要内容2.2.1

适用范围本标准规定了光伏组件用封装胶膜酸值及醋酸/醋酸根含量的测试方法。本标准适用于光伏组件用封装胶膜，其中醋酸/醋酸根含量测试仅适用于原料中包含乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）的封装胶膜。2.2.2术语和定义为方便标准的使用和理解，本标准规定了2条术语和定义：酸含量和酸值。2.2.3试验与仪器要求的确定本标准采取比色滴定法测量封装胶膜中的酸值，所选用试剂为无水乙醇、二甲苯、KOH、邻苯二甲酸氢钾、溴百里香酚蓝、酚酞等，所选用仪器为酸碱式两用滴定管、移液管、容量瓶等玻璃仪器，以及分析天平和超声仪。本标准采取高效液相色谱法测量封装胶膜中的醋酸/醋酸根含量，所选用试剂为磷酸、磷酸氢二铵、乙酸钠、甲醇等，所使用仪器为高效液相色谱（HPLC）仪、超声仪、分析天平、pH计，以及单标移液管、容量瓶、西林瓶或顶空气相瓶等玻璃仪器。2.2.4试验步骤试验包括酸值测定和醋酸/醋酸根含量测定。酸值测定试验步骤包括溶液配制、滴定试样制备、标定与测试（用邻苯二甲酸氢钾水溶液对KOH乙醇溶液进行标定）、待测样品酸值的滴定（用KOH乙醇溶液对待测样品的浸出液进行滴定）、酸值结果的表示。醋酸/醋酸根含量测定试验步骤包括标准溶液配制、制样、测试（标准曲线绘制、空白样、试样溶液的测定）、结果计算、重复性、检测限和定量限。2.2.5结果的表示同一块层压件取样测试2个重复样，分别取两个结果的算术平均值作为所测样品的酸值和醋酸/醋酸根含量，结果保留整数。2.2.6质量保证和控制。2.2.7报告试验报告应包括的内容样品来源；样品编号、名称、规格，试样所经历的老化过程，注明老化结束到取样的时间；测试环境；所使用的标准编号和所使用的方法；测试仪器名称、型号；酸值测试所用的KOH乙醇溶液的浓度；醋酸及醋酸根含量测试采用的标准物质或工作基准试剂的名称、编号；测试结果，报告两个有效测试结果（重复测试）及其平均值，结果保留到整数；酸值测试报告酸值结果，醋酸及醋酸根含量测试报告以醋酸钠计或者以醋酸计的结果；测试过程中观察到的异常现象；测试者姓名、测试单位、测试日期。三、主要试验（或验证）情况分析酸值测试结果杭州福斯特应用材料股份有限公司前期对本标准草案中滴定法测定酸值的可操作性、准确性和重复性进行了一系列的试验与测试，重点明确了试样的前处理程序、指示剂的选择与用量、浸泡溶液体系和胶膜取样量的优化、不同老化条件对酸值结果的影响，同时有了一定的数据积累。2022年5月-9月，杭州福斯特与国家太阳能光伏产品质量检验检测中心于完成了对本标准草案中比色滴定法测试试样酸值的实验室间比对试验工作，进一步完善了测试的操作流程及验证了测试结果的可靠性。本次实验时间比对试验共测试了两款样品125℃-95%RH条件老化48h、96h和192h后酸值含量。其中A#、B#分别为常规高透EVA和抗腐蚀高透EVA样品。对比实验结果如下：表1.0.005mol/L的KOH乙醇溶液的标定结果（两人八平行测试）样品编号福斯特标定结果（mol/L）操作人员1操作人员210.00565000.005657520.00568500.005640230.00569910.005588840.00561370.0056229平均值0.00566200.0056274个人相对极差（%）1.51.2总平均值0.005645总相对极差（%）2.0样品编号CPVT标定结果（mol/L）操作人员1操作人员210.00526360.005294720.00521250.005304430.00521460.005228240.00516490.0053016平均值0.00521390.0052822个人相对极差（%）1.91.6总平均值0.005250总相对极差（%）2.8表1对KOH乙醇溶液的标定满足单人四平行测定结果个人极差<3%，双人八平行测定结果总极差<5%，操作的准确性和重复性均较高。表2.试样酸值测试结果样品编号125℃-95%RH老化时间待测试样消耗KOH体积/空白样消耗KOH体积酸值测试结果（ppm）杭州福斯特CPVT杭州福斯特CPVTA#48h1.71.3低于检测限低于检测限1.81.4低于检测限低于检测限平均值----相对极差（%）----B#1.71.2低于检测限低于检测限1.71.2低于检测限低于检测限平均值----相对极差（%）----A#96h7.35.27196727.15.1706656平均值--713664相对极差（%）--1.82.4B#2.62.71833372.42.5168306平均值--176322相对极差（%）--8.59.6A#192h57.046.26470716958.148.064307510平均值--64507340相对极差（%）--0.64.6B#50.026.05740491950.825.759754934平均值--58584927相对极差（%）--4.00.3注：酸值测定试验中，若待测试样消耗KOH体积/空白样消耗KOH体积<2，则报告结果不写具体数据，表示为“低于检测限”。表2中两个实验室分别对常规透明EVA和抗腐蚀透明EVA不同老化时间后的试样进行滴定试验，测试结果相对极差均满足<15%，且本标准中的酸值滴定方法可以有效的区分出胶膜老化后酸值的差异。总体而言，滴定法测试胶膜酸值的方法可操作性较强，准确性和重复性较高，可以为产商产品控制提供一定的评判依据，满足日常检测的需求。醋酸/醋酸根含量测试结果国家太阳能光伏产品质量检验检测中心前期对醋酸/醋酸根含量进行精密度、线性范围、检测限、加标回收率等试验，并对一批EVA样品进行了测试。国家光伏太阳能电池产品质量检验检测中心（实验室１）及无锡市检验检测认证研究院咨询服务部（实验室２）两个实验室于2022年6月-7月完成了对《光伏组件用封装胶膜中酸含量的测试方法》标准草案中液相色谱法测定醋酸/醋酸根含量试验验证工作。本次验证共对三款样品分别层压后，测定PCT48h老化前及老化后剥离的EVA胶膜中醋酸及醋酸盐含量。1#-00、2#-00、3#-00分别是高透EPE、高透EVA、白色EVA样品层压后未经老化的样品，1#-1、2#-1、3#-1分别是高透EPE、高透EVA、白色EVA样品层压后经PCT老化48h后的样品。实验室１以醋酸钠标准物质配制标准溶液，实验室２以1000μg/mL乙酸根标准溶液稀释配制。最终试验结果以醋酸钠含量计如下：表3.不同实验室测试结果样品编号实验室1结果极差％实验室２结果极差％1#-00-1未检出－－未检出－－2未检出－－未检出－－2#-001未检出－－未检出－－2未检出－－未检出－－3#-001未检出－－未检出－－2未检出－－未检出－－1#-1132.1318.434.3343.0229.533.32#-1144.4436.744.3437.2241.541.33#-11131.41297.8134.012913.22133.0139.43123.0132.54130.7123.25124.6124.56129.3127.67125.7122.48130.7/表4.３#-1样品在不同加标水平下的回收率结果样品编号加标回收率%加标浓度级别（醋酸钠标准物质配制）实验室１加标浓度级别（醋酸根标准溶液配制）实验室２实验值平均值RSD％实验值平均值RSD％13.0μg/mL92.6094.256.853.0μg/mL106.69103.682.562101.37101.69388.78102.67410.0μg/mL100.4099.101.1510.0μg/mL100.69104.072.84598.34106.12698.54105.41715.0μg/mL98.1598.060.2815.0μg/mL99.6999.550.13897.7599.44998.2899.53根据表４两个不同实验室验证结果，样品测定结果平行性、重现性、重复性都较好，加标回收率都在80-120％之间，准确度良好。四、知识产权情况说明本文件不涉及专利。五、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果等情况本文件为光伏组件用封装胶膜中酸含量的测试方法标准，适用于光伏组件用封装胶膜，光伏封装胶膜作为光伏组件封装必不可少的材料，年需求量在45亿平米左右，酸含量作为衡量光伏封装胶膜重要的性能之一直接影响着组件的户外使用效率，尤其是在高温高湿环境地区，酸含量的测试对评估封装胶膜性能具有很好的指导意义。六、与国际、国外有关法律法规和标准水平的对比分析当前光伏行业内没有专门针对封装胶膜酸含量测定的标准方法。IEC62788系列光伏材料标准中未提及酸含量的测试。国内外有文献对EVA进行游离醋酸含量测试方法和数据的介绍，例如离子色谱、比色滴定等方法，但没有形成统一的标准方