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太阳能测试条件

作者:江志宏

说明:

太阳光电模组的设计使用年限大约是20~30年,而可靠度试验是彷真陆上太阳光电模组(硅结晶)的设计验证,让模组能够在一般气候下长期操作20年以上。

    太阳能模组试验规范列表:

  • IEC1215-陆地用太阳能电池元件环境试验方法(GB 9535)
  • IEC61646-地面用薄膜型光伏元件设计鉴定和定型
  • GB 9535-陆地用太阳能电池元件环境试验方法(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係数的测量方法
  • UL1703
  • IEEE1262
  • IEC61215-适用于陆上安装的结晶型模组(检验测试、工厂检查),不适用于聚光型模组

硅晶太阳电池范本封装与测试(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.温度係数的量测
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.热迴圈测试
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.旁路二极体热测试(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℃±2℃、相对湿度≦75%R.H.
  • 照度:1000W/m2
  • 光谱分佈: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]:

说明:初步评价元件经受室外条件暴露的能力,并可能揭示出实验室试验中测不出来的综合衰减效应.(本实验仅只能作为可能存在问题的指示)

  • 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
  • 试验后元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℃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,测量元件的电性能。

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
  • 试验后元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

温度迴圈:

IEC6125试验条件:

  • -40 ±2℃(10min)←→85±2℃(10min)、温变率小于100 ℃/h、50cycle(试验后进行湿热试验)
  • -40 ±2℃(10min)←→85±2℃(10min)、温变率小于100 ℃/h、200cycle(只进行热循环试验)
  • -40℃(2h)←→90℃(2h)、温变率小于120 ℃/h、200cycle

湿热试验(Damp Heat):

85±2℃/85 ±5%/1000h

湿冷试验:

进行50次温度迴圈试验:

  • 试验一:85℃/85 ±5%(20h)←→-40℃(0.5~4h)高温升降温(100℃/h)、低温升降温(200℃/h) 、10cycle
  • 试验二:85℃/85 ±2.5%(20h)←→-40℃(0.5~4h)、高温升降温(120℃/h)、低温升降温(200℃/h)、10cycle

冰雹试验:

说明:验证组件能够经受冰雹冲击

  • 冰箱:-10±5℃
  • 冰球:直径25毫米±5%,品质7.53克±5%,速度每秒23米±5%
  • 撞击位置:11点、天平:准确度±2%、速度测试仪錶: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,进行迴圈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:保持模组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℃
  • 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.塑胶材料表面有沾污物
  • 7.引线端失效带电部件外露
  • 8.可能影响元件性能的其他任何情况

太阳能电池板专用标籤可靠度试验:

  • 1.温度循环:-40℃(30min)←→100℃(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:将列印字元的标签在室温下放置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元处擦拭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:

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湿冷冻循环:

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