太阳能光伏组件环境气候可靠性评价与方法

太阳能光伏组件环境气候可靠性评价与方法

目前光伏发电系统主要有两种类型：并网型和离网型。并网型系统提供的电力直接并入电网，离网型系统提供的电力则不会并入电网，通常是直接用来使用或者存储后使用。随着光伏行业的不断发展，对光伏逆变器的需求越来越多，技术要求也是越来越高。如何对光伏逆变器进行测试，也是一个迫切需要解决的问题。

以践行绿色生产管理，实现“碳中和”改善气候环境变化为背书，实现循环可持续发展战略，太阳能成为重点研究使用的选择，太阳能是21世纪最环保也是最容易取得的能源之一，相关的太阳能研究与应用产业也加紧脚步的发展进行。太阳能模组在研究以及生产过程中，制订了相关的可靠度试验与环境试验的规范，以确保太阳能电池模组可以耐用20～30年以上的时间；并且在户外环境的使用下，确保其发电转换率。

科明(KOMEG)提供多种可以满足IEC和UL标准的试验箱，进行各种太阳能电池模块的耐热性试验、耐湿性试验、温度循环试验及结露结冻循环试验等和用于执行光伏 (PV) 模块测试标准的环境室，对应各种环境试验规格的环境试验箱。

Environmental chambers for Photovoltaic Modules

太阳能模块试验规范列表：

IEC1215-陆地用太阳能电池组件环境试验方法（GB 9535）。

IEC61646-地面用薄膜型光伏组件设计鉴定和定型。

GB 9535-陆地用太阳能电池组件环境试验方法（IEC61215）。

GB 19064-家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法。

JIS C 8917-晶系太阳能电池和模型的输出电压和输出电流温度系数的测量方法。

UL1703。

IEEE1262。

IEC61215-适用于陆上安装的结晶型模块（检验测试、工厂检查），不适用于聚光型模块。

硅晶太阳电池模板封装与测试（Crystalline Solar Cell Module Encapsulation and Test）：

1.目视检查。

2.最大功率测定。

3.绝缘电阻测试 。

4.温度系数的量测 。

5.标准工作电池温度（NOCT：Nominal Operating Cell Temperature）的量测 。

6.在标准测试环境和NOCT下的性能 。

7.在低照射光下的性能。

 8.室外暴露测试。

9.热班耐久试验。

10.热循环测试。

11.湿冷冻测试。

12.湿热测试。

13.引线端强度测试。

14.湿漏电流测试。

15.机械负荷测试。

16.冰雹测试 。

17.紫外线前处理测试（选项） 。

18.旁路二极管热测试（选项）试验后基本性能要求：a.没有主要目视缺陷。b.最大输出功率不得低于试验前5%（以照度700W/m2~1100W/m2模拟光源测试模组电流-电压特性及最大功率）。c.耐绝缘特性需符合规范要求（40MΩ/m2以上）。

标准输出功率（Performance at STC）：检验装置：太阳电池I-V特性测试装置、太阳光模拟器，量测温度要求：25°C±2°C、相对湿度≦75%R.H，照度：1000W/m2，光谱分布：AM1.5

试验要求：a.标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的5%，b.裂缝检查（面积不超过10%以上），c.在元件的边框和电池之间不可形成连续通道的气泡或脱层

测量项目：峰值功率（Pmax）xxx W、峰值电压（Vmp）xx.x V、峰值电流（Imp）x.x A、短路电流（Isc）x.x A、开路电压（Voc）xx.x V、最大系统电压xxx V

室外暴露试验（Outdoor Exposure Test）[耐光试验]：太阳辐照度监测仪（准确率±10%），室外暴露试验累计总辐射量大于60kWh/m2。

试验后组件的性能应满足下列要求：a.经检查没有发现是否有严重外观缺陷，b.标准测试条件下的最大输出功率衰减不超过试验前的5%，c.绝缘电阻应>40ΜΩ/m2

低幅照度下的性能（Performance at Low Irradiance）：在25°C和辐照度200W/m2（用适用的标准电池测定），的自然光或符合有关标准要求的A类模拟器下，测量组件的电性能。

热斑耐久试验（Hot-spot Endurance Test）：元件应在最坏的热斑条件下以1000W/m2照度试验5小时。

绝缘试验（Insulation Resistance）：步骤一：0→1000V（1s速度增加）[最大电压不超过50V时，则测试到500V]，步骤二：500V直流电压。

试验后组件的性能应满足下列要求：步骤三：量测绝缘电阻（耐压试验结束后，进行绝缘电阻量测）。

试验要求：绝缘电阻≧40ΜΩ/m2

温度循环 ：IEC6125试验条件

-40 ±2°C（10min）←→85±2°C（10min）、温变率小于100 °C/h、50cycle（试验后进行湿热试验）

-40 ±2°C（10min）←→85±2°C（10min）、温变率小于100 °C/h、200cycle（只进行热循环试验）

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

湿热试验（Damp Heat）：85±2℃/85 ±5%/1000h

湿冷试验：进行50次温度循环试验：

试验一：85°C/85 ±5%（20h）←→-40°C（0.5~4h）高温升降温（100°C/h）、低温升降温（200°C/h） 、10cycle

试验二：85°C/85 ±2.5%（20h）←→-40°C（0.5~4h）、高温升降温（120°C/h）、低温升降温（200°C/h）、10cycle

热循环试验方法示意图  湿冷冻循环试验方法示意图

冰雹试验：说明，验证组件能够经受冰雹冲击

冰箱：-10±5°C

冰球：直径25毫米±5%，质量7. 53克±5%，速度每秒23米±5%

撞击位置：11点、天平：准确度±2%、速度测试仪表：准确度±2%

引线端强度试验：说明，确定引线端及其附件是否能承受正常安装和操作过程中所承受的

力试验方式：引线应能够承受至少组件自身的重量，并能承受10次以上的弯折

机械荷重测试（Mechanical Loading）：说明，模拟太阳能面版承受风、雪、冰荷种的能力试验方式：模组表面和背面各均匀轮流施压2400Pa，保持1小时，进行循环2、3次。

扭曲实验 ：说明，检查组件安装于非理想结构上有可能造成的隐患

试验方式：保持模块三个边角在同一平面上，在垂直方向位移第4个边角距离

紫外线试验（U.V.Exposure）：

温度：60±5°C

波长：280~385nm

照度≦250W/m2

总照射量为15KWh/m2

试验后相关检测：

外观检查（目测、室内、照度不低予1000 LX）

1.弯曲、不规则或损伤的外表面

2.裂缝（面积10%以上）

3.连接线或接头有毛病

4.密封材料失效

5.在元件的边框和电池之间形成连续通道的气泡或脱层

6.塑料材料表面有沾污物

7.引线端失效带电部件外露

8.可能影响组件性能的其他任何情况

太阳能电池板专用标签可靠度试验：

1.温度循环：-40°C（30min）←→100°C（30min）、升温2.5小时、降温2.5小时、120cycle

2.紫外光照射试验：连续30天（灯管功率800W，波长380nm~400nm，垂直照射距离300mm，连续照射）

3.氙灯老化试验：氙灯功率6KW，黑板温度630C±30C，相对湿度63%±3%。 紫外光辐射能46.2W/m2，降雨周期：降雨时间18min，不降雨时间102min、连续30天

4.盐雾腐蚀试验：5%Nacl溶液，350C±10C，连续喷雾30天

5.耐化学试剂溶液浸泡、擦拭性：将打印字符标签在室温下放置24小时后，每隔30分钟把标签浸入溶液中10分钟，反复5次，最后一次浸泡后用蘸有溶液的棉球在字符处擦拭10次

6.RO 水浸泡、擦拭试验;

7.无水酒精浸泡、擦拭试验;

8.10%氢氧化钠溶液浸泡、擦拭试验;

9.10%硫酸溶液浸泡、擦拭试验;

热循环试验方法示意图：

湿冷冻循环试验方法示意图：

关于科明

科明KOMEG始于1990年，全球数以千万计客户的信赖，公司主营产品有温度（湿度）循环试验箱、冷热温度冲击箱、快速热循环试验箱(室)、ESS环境应力筛选试验箱、气候老化试验箱、大型(步入式)环境试验室等可靠性试验设备。

更多产品详情，请拨139-2292-6780服务热线