太陽能光伏組件環(huán)境氣候可靠性評(píng)價(jià)與方法

目前光伏發(fā)電系統(tǒng)主要有兩種類型：并網(wǎng)型和離網(wǎng)型。并網(wǎng)型系統(tǒng)提供的電力直接并入電網(wǎng)，離網(wǎng)型系統(tǒng)提供的電力則不會(huì)并入電網(wǎng)，通常是直接用來使用或者存儲(chǔ)后使用。隨著光伏行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)光伏逆變器的需求越來越多，技術(shù)要求也是越來越高。如何對(duì)光伏逆變器進(jìn)行測試，也是一個(gè)迫切需要解決的問題。

以踐行綠色生產(chǎn)管理，實(shí)現(xiàn)“碳中和”改善氣候環(huán)境變化為背書，實(shí)現(xiàn)循環(huán)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，太陽能成為重點(diǎn)研究使用的選擇，太陽能是21世紀(jì)最環(huán)保也是最容易取得的能源之一，相關(guān)的太陽能研究與應(yīng)用產(chǎn)業(yè)也加緊腳步的發(fā)展進(jìn)行。太陽能模組在研究以及生產(chǎn)過程中，制訂了相關(guān)的可靠度試驗(yàn)與環(huán)境試驗(yàn)的規(guī)范，以確保太陽能電池模組可以耐用20～30年以上的時(shí)間；并且在戶外環(huán)境的使用下，確保其發(fā)電轉(zhuǎn)換率。

科明(KOMEG)提供多種可以滿足IEC和UL標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)箱，進(jìn)行各種太陽能電池模塊的耐熱性試驗(yàn)、耐濕性試驗(yàn)、溫度循環(huán)試驗(yàn)及結(jié)露結(jié)凍循環(huán)試驗(yàn)等和用于執(zhí)行光伏 (PV) 模塊測試標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境室，對(duì)應(yīng)各種環(huán)境試驗(yàn)規(guī)格的環(huán)境試驗(yàn)箱。

Environmental chambers for Photovoltaic Modules

太陽能模塊試驗(yàn)規(guī)范列表：

IEC1215-陸地用太陽能電池組件環(huán)境試驗(yàn)方法（GB 9535）。

IEC61646-地面用薄膜型光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和定型。

GB 9535-陸地用太陽能電池組件環(huán)境試驗(yàn)方法（IEC61215）。

GB 19064-家用太陽能光伏電源系統(tǒng)技術(shù)條件和試驗(yàn)方法。

JIS C 8917-晶系太陽能電池和模型的輸出電壓和輸出電流溫度系數(shù)的測量方法。

UL1703。

IEEE1262。

IEC61215-適用于陸上安裝的結(jié)晶型模塊（檢驗(yàn)測試、工廠檢查），不適用于聚光型模塊。

硅晶太陽電池模板封裝與測試（Crystalline Solar Cell Module Encapsulation and Test）：

1.目視檢查。

2.最大功率測定。

3.絕緣電阻測試 。

4.溫度系數(shù)的量測 。

5.標(biāo)準(zhǔn)工作電池溫度（NOCT：Nominal Operating Cell Temperature）的量測 。

6.在標(biāo)準(zhǔn)測試環(huán)境和NOCT下的性能 。

7.在低照射光下的性能。

 8.室外暴露測試。

9.熱班耐久試驗(yàn)。

10.熱循環(huán)測試。

11.濕冷凍測試。

12.濕熱測試。

13.引線端強(qiáng)度測試。

14.濕漏電流測試。

15.機(jī)械負(fù)荷測試。

16.冰雹測試 。

17.紫外線前處理測試（選項(xiàng)） 。

18.旁路二極管熱測試（選項(xiàng)）試驗(yàn)后基本性能要求：a.沒有主要目視缺陷。b.最大輸出功率不得低于試驗(yàn)前5%（以照度700W/m2~1100W/m2模擬光源測試模組電流-電壓特性及最大功率）。c.耐絕緣特性需符合規(guī)范要求（40MΩ/m2以上）。

標(biāo)準(zhǔn)輸出功率（Performance at STC）：檢驗(yàn)裝置：太陽電池I-V特性測試裝置、太陽光模擬器，量測溫度要求：25°C±2°C、相對(duì)濕度≦75%R.H，照度：1000W/m2，光譜分布：AM1.5

試驗(yàn)要求：a.標(biāo)準(zhǔn)測試條件下最大輸出功率的衰減不超過實(shí)驗(yàn)前的5%，b.裂縫檢查（面積不超過10%以上），c.在元件的邊框和電池之間不可形成連續(xù)通道的氣泡或脫層

測量項(xiàng)目：峰值功率（Pmax）xxx W、峰值電壓（Vmp）xx.x V、峰值電流（Imp）x.x A、短路電流（Isc）x.x A、開路電壓（Voc）xx.x V、最大系統(tǒng)電壓xxx V

室外暴露試驗(yàn)（Outdoor Exposure Test）[耐光試驗(yàn)]：太陽輻照度監(jiān)測儀（準(zhǔn)確率±10%），室外暴露試驗(yàn)累計(jì)總輻射量大于60kWh/m2。

試驗(yàn)后組件的性能應(yīng)滿足下列要求：a.經(jīng)檢查沒有發(fā)現(xiàn)是否有嚴(yán)重外觀缺陷，b.標(biāo)準(zhǔn)測試條件下的最大輸出功率衰減不超過試驗(yàn)前的5%，c.絕緣電阻應(yīng)>40ΜΩ/m2

低幅照度下的性能（Performance at Low Irradiance）：在25°C和輻照度200W/m2（用適用的標(biāo)準(zhǔn)電池測定），的自然光或符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的A類模擬器下，測量組件的電性能。

熱斑耐久試驗(yàn)（Hot-spot Endurance Test）：元件應(yīng)在最壞的熱斑條件下以1000W/m2照度試驗(yàn)5小時(shí)。

絕緣試驗(yàn)（Insulation Resistance）：步驟一：0→1000V（1s速度增加）[最大電壓不超過50V時(shí)，則測試到500V]，步驟二：500V直流電壓。

試驗(yàn)后組件的性能應(yīng)滿足下列要求：步驟三：量測絕緣電阻（耐壓試驗(yàn)結(jié)束后，進(jìn)行絕緣電阻量測）。

試驗(yàn)要求：絕緣電阻≧40ΜΩ/m2

溫度循環(huán) ：IEC6125試驗(yàn)條件

-40 ±2°C（10min）←→85±2°C（10min）、溫變率小于100 °C/h、50cycle（試驗(yàn)后進(jìn)行濕熱試驗(yàn)）

-40 ±2°C（10min）←→85±2°C（10min）、溫變率小于100 °C/h、200cycle（只進(jìn)行熱循環(huán)試驗(yàn)）

-40°C（2h）←→90°C（2h）、溫變率小于120 °C/h、200cycle

濕熱試驗(yàn)（Damp Heat）：85±2℃/85 ±5%/1000h

濕冷試驗(yàn)：進(jìn)行50次溫度循環(huán)試驗(yàn)：

試驗(yàn)一：85°C/85 ±5%（20h）←→-40°C（0.5~4h）高溫升降溫（100°C/h）、低溫升降溫（200°C/h） 、10cycle

試驗(yàn)二：85°C/85 ±2.5%（20h）←→-40°C（0.5~4h）、高溫升降溫（120°C/h）、低溫升降溫（200°C/h）、10cycle

熱循環(huán)試驗(yàn)方法示意圖  濕冷凍循環(huán)試驗(yàn)方法示意圖

冰雹試驗(yàn)：說明，驗(yàn)證組件能夠經(jīng)受冰雹沖擊

冰箱：-10±5°C

冰球：直徑25毫米±5%，質(zhì)量7. 53克±5%，速度每秒23米±5%

撞擊位置：11點(diǎn)、天平：準(zhǔn)確度±2%、速度測試儀表：準(zhǔn)確度±2%

引線端強(qiáng)度試驗(yàn)：說明，確定引線端及其附件是否能承受正常安裝和操作過程中所承受的

力試驗(yàn)方式：引線應(yīng)能夠承受至少組件自身的重量，并能承受10次以上的彎折

機(jī)械荷重測試（Mechanical Loading）：說明，模擬太陽能面版承受風(fēng)、雪、冰荷種的能力試驗(yàn)方式：模組表面和背面各均勻輪流施壓2400Pa，保持1小時(shí)，進(jìn)行循環(huán)2、3次。

扭曲實(shí)驗(yàn) ：說明，檢查組件安裝于非理想結(jié)構(gòu)上有可能造成的隱患

試驗(yàn)方式：保持模塊三個(gè)邊角在同一平面上，在垂直方向位移第4個(gè)邊角距離

紫外線試驗(yàn)（U.V.Exposure）：

溫度：60±5°C

波長：280~385nm

照度≦250W/m2

總照射量為15KWh/m2

試驗(yàn)后相關(guān)檢測：

外觀檢查（目測、室內(nèi)、照度不低予1000 LX）

1.彎曲、不規(guī)則或損傷的外表面

2.裂縫（面積10%以上）

3.連接線或接頭有毛病

4.密封材料失效

5.在元件的邊框和電池之間形成連續(xù)通道的氣泡或脫層

6.塑料材料表面有沾污物

7.引線端失效帶電部件外露

8.可能影響組件性能的其他任何情況

太陽能電池板專用標(biāo)簽可靠度試驗(yàn)：

1.溫度循環(huán)：-40°C（30min）←→100°C（30min）、升溫2.5小時(shí)、降溫2.5小時(shí)、120cycle

2.紫外光照射試驗(yàn)：連續(xù)30天（燈管功率800W，波長380nm~400nm，垂直照射距離300mm，連續(xù)照射）

3.氙燈老化試驗(yàn)：氙燈功率6KW，黑板溫度630C±30C，相對(duì)濕度63%±3%。 紫外光輻射能46.2W/m2，降雨周期：降雨時(shí)間18min，不降雨時(shí)間102min、連續(xù)30天

4.鹽霧腐蝕試驗(yàn)：5%Nacl溶液，350C±10C，連續(xù)噴霧30天

5.耐化學(xué)試劑溶液浸泡、擦拭性：將打印字符標(biāo)簽在室溫下放置24小時(shí)后，每隔30分鐘把標(biāo)簽浸入溶液中10分鐘，反復(fù)5次，最后一次浸泡后用蘸有溶液的棉球在字符處擦拭10次

6.RO 水浸泡、擦拭試驗(yàn);

7.無水酒精浸泡、擦拭試驗(yàn);

8.10%氫氧化鈉溶液浸泡、擦拭試驗(yàn);

9.10%硫酸溶液浸泡、擦拭試驗(yàn);

熱循環(huán)試驗(yàn)方法示意圖：

濕冷凍循環(huán)試驗(yàn)方法示意圖：

關(guān)于科明

科明KOMEG始于1990年，全球數(shù)以千萬計(jì)客戶的信賴，公司主營產(chǎn)品有溫度（濕度）循環(huán)試驗(yàn)箱、冷熱溫度沖擊箱、快速熱循環(huán)試驗(yàn)箱(室)、ESS環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)箱、氣候老化試驗(yàn)箱、大型(步入式)環(huán)境試驗(yàn)室等可靠性試驗(yàn)設(shè)備。

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