光伏组件(或【huò】太阳电池组件)用【yòng】铝合金边框作为光伏【fú】组件的关键支撑与【yǔ】安装固【gù】定部【bù】件，其质【zhì】量可靠性将直【zhí】接关系【xì】到光伏组件实际安装后【hòu】的正常【cháng】运行与否【fǒu】。铝合金【jīn】边【biān】框作为光伏【fú】组件外围支撑材【cái】料【liào】，需要在25年的时间里经【jīng】受【shòu】湿【shī】热、湿冷、盐雾等恶劣环境的考验，如【rú】果出现质量等问题，将切实影响【xiǎng】光伏组件的【de】实际使用寿命。
本【běn】文为帮助【zhù】企业寻找铝合金边框出【chū】现的“霉斑”原因，为企业【yè】解【jiě】决纠纷提供【gòng】技术支【zhī】撑，为【wéi】问题的治理与防护提供技【jì】术依据。
1.试验样品及方法
该光伏【fú】组件【jiàn】用铝合金边框的合【hé】金牌号及【jí】供应【yīng】状态为：6063-T5。从铝合金【jīn】边框上取下问题【tí】部分及【jí】正常部【bù】分，共两【liǎng】段样品进行对比分析。
1.1化学成分分析
试验材【cái】料为“霉斑”部【bù】分和正常部分的【de】铝合金基材，用X射【shè】线荧光能谱仪(生产厂家为美国ThermoFisher公【gōng】司【sī】，型【xíng】号为QUANT’X)，分析两【liǎng】部分的基材化【huà】学成分【fèn】。
1.2氧化膜膜厚分析
试验材料为“霉斑”部分和【hé】正常【cháng】部分的铝合金基材【cái】，用涡流【liú】测厚仪(生产【chǎn】厂家为德【dé】国【guó】ElektroPhysik，型号为7400F1.5)，分【fèn】析测试两部分的阳【yáng】极氧化膜膜厚。每个【gè】样【yàng】品分别测试两次(取【qǔ】两次平行测试结果)。
1.3微观形貌与能谱分析
采用蔡司【sī】ZESS公司的【de】OMEGA型场发射扫描电子显微镜观察试样的【de】“霉斑”、“霉斑【bān】”内部和正常部分的铝合金边框微观【guān】形【xíng】貌及【jí】其EDS能谱【pǔ】。
2.结果与讨论
2.1化学成分与平均膜厚分析结果
化学成【chéng】分与平均膜【mó】厚结果【guǒ】见表1。从表1化学成分【fèn】分析可【kě】以看出【chū】，正常边框和“霉斑”边【biān】框材质均【jun1】满足6063牌号要【yào】求，且膜厚无差异。
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的铝边【biān】框孔【kǒng】洞处及铝边框【kuàng】表【biǎo】面的扫描电镜分【fèn】析【xī】及EDS能【néng】谱分【fèn】析【xī】的元素差异可以看出，在【zài】孔洞处，除了相同【tóng】元素之外，孔【kǒng】洞内主要是S，Cl等【děng】阴离子元素【sù】，而孔【kǒng】洞周围则【zé】是Ca等阳离子元素。根据【jù】文献。此处形成【chéng】了微【wēi】区电池【chí】，产【chǎn】生电化学【xué】腐蚀【shí】现【xiàn】象，导致作为铝边框基体的纯铝快速【sù】溶解【jiě】，形成腐【fǔ】蚀性的【de】孔洞，并最终表【biǎo】现为点腐蚀。各孔【kǒng】洞处【chù】均发现S，Cl等阴离子元素，Cl离【lí】子在潮湿环境下会在孔洞【dòng】缺【quē】陷【xiàn】处吸附于基体上，形成微区电池结【jié】构，形成腐蚀正反馈，进一步加重了局【jú】部微区的腐【fǔ】蚀【shí】。在纯【chún】铝区域，电位更负，是阳极，在【zài】腐蚀介质如S、Cl离【lí】子的作用下，使得Al基体的溶【róng】解形成了带有残留物【wù】的腐蚀坑，潮湿环境下【xià】腐蚀继续恶化，腐蚀坑【kēng】向纵深的发展，于是表【biǎo】面就【jiù】表现为带有残留物的腐【fǔ】蚀坑，最【zuì】终表现为铝【lǚ】边【biān】框表面出【chū】现“霉【méi】斑”析出物。
结论
经分析，铝边框表面的【de】“霉斑【bān】”为点腐蚀导致，引【yǐn】起【qǐ】点腐蚀损伤的原因是光伏组件存放在潮湿【shī】环境中，尤其是存在活性阴【yīn】离【lí】子氯这一腐蚀性元素。样品表【biǎo】面卤【lǔ】素离子的存【cún】在【zài】加【jiā】速了腐【fǔ】蚀效果，建议对【duì】铝【lǚ】合金边框进行加【jiā】速盐雾【wù】试验等【děng】确认腐蚀【shí】防护效【xiào】果，防止光伏组件安装后【hòu】铝【lǚ】边框断裂的产生。
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