【中玻網(wǎng)】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(hù)作用。隨著光伏行業(yè)的發(fā)展和競爭加劇，對組件的要求越來越高，在關(guān)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(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

　　沖擊測試破壞原理，根據(jù)ANSYS軟件的模擬分析，在沖擊過程的開始階段，沖擊點(diǎn)中心主要發(fā)生剪切破壞，隨著沖擊的進(jìn)行，由壓縮波反射形成的拉伸波，使著彈點(diǎn)附近的失效區(qū)域不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致破壞向周圍延伸。當(dāng)破壞的力量足夠，就發(fā)生了整體的破碎。當(dāng)試樣非常大時，如果在沖擊時沖擊點(diǎn)周圍沒有適當(dāng)?shù)闹危绻跊_擊瞬間中心點(diǎn)變形越大，發(fā)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(xué)中動量的計(jì)算公式：

　　P＝mv（1）

　　式中：P—動量；

　　m—質(zhì)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(shè)計(jì)鑒定和定型》，第10.17條款“冰雹試驗(yàn)”通過規(guī)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(zhì)量為0.94g，以16m/s的試驗(yàn)速度沖擊組件表面，該種測試條件下根據(jù)公式（1）計(jì)算，動量為0.015kg˙m/s；測試條件直徑為75mm，質(zhì)量為203g的冰球，以39.5m/s的試驗(yàn)速度沖擊組件表面，該種測試條件下根據(jù)公式（1）計(jì)算，動量為8.019kg˙m/s，范圍非常大。

　　然而限于光伏玻璃生產(chǎn)企業(yè)的條件，顯然不便于使用“冰雹”來進(jìn)行快捷、方便的測量，使用一定質(zhì)量的鋼球來替代冰雹對光伏玻璃進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)，通常采取檢驗(yàn)，其測試方法標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展經(jīng)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(biāo)準(zhǔn)是針對浮法玻璃，實(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)中將抗沖擊性能測試規(guī)定為“型式檢驗(yàn)項(xiàng)目”，不要求作為出廠檢驗(yàn)的項(xiàng)目。

　　在歐洲標(biāo)準(zhǔn)《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(yè)對玻璃的沖擊性能沒有要求，國內(nèi)客戶落球質(zhì)量既有選擇1040g也有選擇227g。國內(nèi)外對鋼化玻璃表面應(yīng)力要求存在差異，國外（EN12150）的標(biāo)準(zhǔn)中對于表面應(yīng)力的要求為≥69MPa，而在國標(biāo)（GB/T15763.2）的表面應(yīng)力≥90MPa。

　　目前對沖擊性能測試要求莫衷一是，主要爭議點(diǎn)為：

　　（1）落球質(zhì)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(guī)則，選用以6片為1組，或是僅抽取1片作為整批代表。

　　根據(jù)公式（1），兩種不同質(zhì)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(dá)到?jīng)_量≥1kg˙m/s，在《IEC6121-2005地面用晶體硅光伏組件（PV）：設(shè)計(jì)鑒定和定型》中查到應(yīng)滿足冰球直徑45mm質(zhì)量為43.9g，以30.7m/s的沖擊速度沖擊。在復(fù)雜的自然狀況下，影響冰雹沖擊相關(guān)因素有很多，不論落球質(zhì)量是227g還是1040g都是作為模擬冰雹測試，無法替代自然界復(fù)雜的狀況，具有一定的局限性。