光伏组件(或太阳电池【chí】组【zǔ】件)用【yòng】铝合金【jīn】边框作为光伏组件的关键支撑【chēng】与安装固【gù】定部件，其质量可【kě】靠性【xìng】将直接关系【xì】到光伏组件实【shí】际【jì】安【ān】装后的正常运行【háng】与否。铝合金边【biān】框作为光【guāng】伏组件【jiàn】外围支撑材【cái】料【liào】，需要在25年的时间【jiān】里经受湿热、湿冷、盐【yán】雾【wù】等恶劣环境的考验，如果出现质量等问题，将切【qiē】实影响光伏组件的实际使用寿命【mìng】。
本【běn】文为【wéi】帮助【zhù】企业寻【xún】找【zhǎo】铝合金边框出现的“霉【méi】斑”原【yuán】因，为企【qǐ】业解决纠纷提供【gòng】技术支撑，为问题的治理与防护提供【gòng】技术依据。
1.试验样品及方法
该光【guāng】伏组件用【yòng】铝【lǚ】合金边框的【de】合金牌号及供应状态为：6063-T5。从【cóng】铝合金边框上取下问题部【bù】分及【jí】正常【cháng】部分，共两【liǎng】段【duàn】样品【pǐn】进行对比分析。
1.1化学成分分析
试验材料为“霉斑”部分和正常部分的铝合【hé】金【jīn】基材【cái】，用X射【shè】线荧光【guāng】能谱仪(生产【chǎn】厂家【jiā】为美国ThermoFisher公【gōng】司，型号为QUANT’X)，分【fèn】析【xī】两部分的基材【cái】化学成分。
1.2氧化膜膜厚分析
试【shì】验材料为“霉【méi】斑”部分【fèn】和正常部分的铝合金基材，用涡流测厚【hòu】仪(生产厂【chǎng】家为德国ElektroPhysik，型号为7400F1.5)，分析测【cè】试两部分的阳极氧化膜膜【mó】厚。每个【gè】样【yàng】品分【fèn】别测试两【liǎng】次(取两【liǎng】次【cì】平行测试【shì】结果【guǒ】)。
1.3微观形貌与能谱分析
采用【yòng】蔡司ZESS公司的OMEGA型场发【fā】射扫【sǎo】描【miáo】电子显【xiǎn】微【wēi】镜观察试样的【de】“霉斑”、“霉斑”内部和正常部分【fèn】的铝【lǚ】合金【jīn】边框【kuàng】微观形貌及其EDS能谱。
2.结果与讨论
2.1化学成分与平均膜厚分析结果
化学成分与【yǔ】平均膜【mó】厚结果见【jiàn】表【biǎo】1。从表1化学成分【fèn】分析【xī】可以看出，正【zhèng】常边【biān】框【kuàng】和“霉斑”边框材质均满足6063牌号要求，且膜厚无差异【yì】。
2.2孔洞微观形貌与能谱分析结果
孔洞处的扫描电镜分析及其EDS能谱分析见表2。
2.3分析与讨论
从上述表2的【de】铝边框孔洞【dòng】处及【jí】铝边框【kuàng】表面的扫【sǎo】描电镜分析及【jí】EDS能谱分析的元素差异可以看出，在孔洞【dòng】处，除了【le】相同元素之【zhī】外，孔洞内主要是【shì】S，Cl等阴【yīn】离子元素，而孔洞周围【wéi】则是Ca等【děng】阳离【lí】子元素。根据【jù】文献【xiàn】。此处形成了微【wēi】区电池，产生电化学【xué】腐蚀现象，导致作为铝边框基体的纯铝快速溶解，形成腐【fǔ】蚀性【xìng】的孔洞，并最终表现【xiàn】为点腐蚀。各孔【kǒng】洞处均发【fā】现S，Cl等阴离子元【yuán】素，Cl离子在潮湿环【huán】境下会【huì】在孔洞缺陷处吸附于基体上，形成微区电池结【jié】构，形成腐【fǔ】蚀【shí】正反馈，进一步加重【chóng】了局部微区【qū】的腐【fǔ】蚀。在纯铝【lǚ】区域，电【diàn】位【wèi】更负，是阳极，在【zài】腐蚀介质如S、Cl离【lí】子的【de】作【zuò】用【yòng】下，使得Al基【jī】体的溶解形成了带有残留物的腐蚀坑，潮【cháo】湿环境【jìng】下腐蚀继续恶化，腐【fǔ】蚀【shí】坑向纵深的发【fā】展，于是表面【miàn】就表现为带有【yǒu】残【cán】留【liú】物【wù】的腐蚀坑，最终表现为铝边框表面出【chū】现“霉斑”析出【chū】物【wù】。
结论
经【jīng】分析，铝边框表【biǎo】面的“霉【méi】斑”为点【diǎn】腐蚀导致，引【yǐn】起点腐蚀损伤的原【yuán】因是光伏组件存放在潮湿环【huán】境【jìng】中，尤其是存在活【huó】性阴离子氯这一腐蚀性【xìng】元【yuán】素【sù】。样品【pǐn】表【biǎo】面卤素离子的存在加速了腐蚀【shí】效果，建议对铝合金边【biān】框进行加速盐雾试【shì】验等确认【rèn】腐蚀防护效果，防【fáng】止【zhǐ】光伏【fú】组件安装【zhuāng】后铝【lǚ】边框断裂的产生。
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