【中玻網】1、研究背景

　　光伏玻璃作為光伏組件的重要組成部分，通過乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）和電池片及背板連接，起到對電池片的保護作用。隨著光伏行業的發展和競爭加劇，對組件的要求越來越高，在關注光伏玻璃透光率的同時，抗沖擊性能測試也被越來越多的組件廠家重視。

　　2、沖擊性能測試的追溯及標準現狀

　　沖擊測試破壞原理，根據ANSYS軟件的模擬分析，在沖擊過程的開始階段，沖擊點中心主要發生剪切破壞，隨著沖擊的進行，由壓縮波反射形成的拉伸波，使著彈點附近的失效區域不斷擴大，導致破壞向周圍延伸。當破壞的力量足夠，就發生了整體的破碎。當試樣非常大時，如果在沖擊時沖擊點周圍沒有適當的支撐，如果在沖擊瞬間中心點變形越大，發生剪切的概率越高，就更加容易被破壞。

　　從h高度自由落體，重力勢能是動能的1/2，從而可以獲得沖擊前的末速度。

　　用物理學中動量的計算公式：

　　P＝mv（1）

　　式中：P—動量；

　　m—質量；

　　v—末速度。

　　在全部電工委員會（IEC）針對光伏組件頒布的《IEC6121—2005地面用晶體硅光伏組件（PV）：設計鑒定和定型》，第10.17條款“冰雹試驗”通過規定重量和速度的冰雹來模擬自然條件下的沖擊，表1測試條件中：測試條件直徑為12.5mm，質量為0.94g，以16m/s的試驗速度沖擊組件表面，該種測試條件下根據公式（1）計算，動量為0.015kg˙m/s；測試條件直徑為75mm，質量為203g的冰球，以39.5m/s的試驗速度沖擊組件表面，該種測試條件下根據公式（1）計算，動量為8.019kg˙m/s，范圍非常大。

　　然而限于光伏玻璃生產企業的條件，顯然不便于使用“冰雹”來進行快捷、方便的測量，使用一定質量的鋼球來替代冰雹對光伏玻璃進行沖擊性能測試，不啻為一種更為便捷、有效、可行的替代性測試方法。沖擊性能作為一種破壞性測試，無法做到高標準的檢驗，通常采取檢驗，其測試方法標準的發展經歷一定過程。

　　注：1.在《GB15763.2—2005建筑用安全玻璃第2部分：鋼化玻璃》，此標準是針對浮法玻璃，實驗要求中并未指明沖擊面；

　　2.《GB/T30984.1—2015太陽能用玻璃第1部分：超白壓花玻璃》在國家標準中將抗沖擊性能測試規定為“型式檢驗項目”，不要求作為出廠檢驗的項目。

　　在歐洲標準《EN12150-1：2015建筑玻璃-熱鋼化鈉鈣安全玻璃-第1部分：定義和描述》沒有對抗沖擊性能的測試要求。大部分國外的光伏企業對玻璃的沖擊性能沒有要求，國內客戶落球質量既有選擇1040g也有選擇227g。國內外對鋼化玻璃表面應力要求存在差異，國外（EN12150）的標準中對于表面應力的要求為≥69MPa，而在國標（GB/T15763.2）的表面應力≥90MPa。

　　目前對沖擊性能測試要求莫衷一是，主要爭議點為：

　　（1）落球質量，選用227g或是1040g；

　　（2）試樣尺寸，選用全尺寸，或是制樣610mm×610mm；

　　（3）判斷規則，選用以6片為1組，或是僅抽取1片作為整批代表。

　　根據公式（1），兩種不同質量鋼球從1000mm高度下落的動量分別為：

　　P1040g＝4.604kg˙m/s

　　P227g＝1.005kg˙m/s

　　如果要達到沖量≥1kg˙m/s，在《IEC6121-2005地面用晶體硅光伏組件（PV）：設計鑒定和定型》中查到應滿足冰球直徑45mm質量為43.9g，以30.7m/s的沖擊速度沖擊。在復雜的自然狀況下，影響冰雹沖擊相關因素有很多，不論落球質量是227g還是1040g都是作為模擬冰雹測試，無法替代自然界復雜的狀況，具有一定的局限性。