IEC61215：2021-2地面光伏組件-測試內(nèi)容,,中文

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯IEC61215：2021-2地面光伏組件-測試內(nèi)容,中文 地面光伏組件設(shè)計鑒定和定型 其次部分：測試步驟 1. 范圍和目的 此國際標準系列基于 IEC 規(guī)定了地面用光伏組件設(shè)計鑒定和定型的要求，該組件是在 IEC 60721-2-1 中所定義的一般室外氣候條件下長期使用。這部分IEC 61215 適用于全部地面光伏組件材料，例如晶體硅光伏組件和薄膜組件。 本標準不適用于帶聚光器的組件，盡管此項標準能可能用于低聚光組件（1-3個太陽光）。對于低聚光組件，全部測試使用的電流，電壓和功率等級均滿意設(shè)計要求。 本試驗程序的目的是在盡可能合理的經(jīng)費和時間內(nèi)確定組件的

2、電性能和熱性能，表明組件能夠在規(guī)定的氣候條件下長期使用。通過此試驗的組件的實際使用壽命期望值將取決于組件的設(shè)計以及它們使用的環(huán)境和條件。 2. 引用標準 下列標準所包含的條文，通過在本標準中全部或部分引用而構(gòu)成了本標準的條文。標注日期的標準，僅引用的版本有效。未標注日期的標準，可使用最新版本標準（包括任何修訂）。 IEC 60050，國際電工詞匯（網(wǎng)址：http:/.） IEC 60068-1 環(huán)境測試-第一部分：總述和指導 IEC 60068-2-21 環(huán)境測試-第 2-21 部分測試-測試 U：引出端強度以及整體支架安裝設(shè)備 IEC 60068-2-78 環(huán)

3、境測試-第 2-78 部分：測試 Cab：濕熱，穩(wěn)定狀態(tài) IEC 60721-2-1 環(huán)境狀態(tài)的分類-第 2-1 部分：在自然條件下的環(huán)境狀態(tài)-溫度和濕度 IEC 60891 光伏設(shè)備-溫度和輻照度的修正來測量 I-V 特性的步驟 IEC 60904-1 光伏設(shè)備-第一部分：光電流-電壓特性的測量 IEC 60904-2 光伏設(shè)備-其次部分：光伏標準設(shè)備的要求 IEC 60904-3 光伏設(shè)備-第三部分：地面光伏設(shè)備和標準光譜福照度數(shù)據(jù)的測量原則 IEC 60904-7 光伏設(shè)備-第七部分：光伏設(shè)備光譜錯配修正的測量 IEC 60904-8 光伏設(shè)備-第八部分：光伏設(shè)備光譜響應率的測量 IEC

4、 60904-9 光伏設(shè)備-第九部分：太陽光模擬器操作要求 IEC 60904-10 光伏設(shè)備-第十部分：線性測試的方法 IEC 61215-1 地面光伏組件-設(shè)計鑒定和定型-第一部分：測試要求 IEC TS 61836 太陽光伏系統(tǒng)能量-術(shù)語，定義和符號 IEC 61853-2 光伏組件測試結(jié)果和能量等級-其次部分：光譜響應，入射角，和組件操作測試溫度 IEC 62790 光伏組件的接線盒-平安要求和測試 ISO 868 塑料和橡膠-通過硬度測驗器測量壓痕硬度（回跳硬度） 3. 術(shù)語和定義 本文件的目的，術(shù)語和定義由 IEC 60050 和 IEC TS 61836 中給出，其他如下。 3.

5、1 精確度lt;測量器件gt; 測量器件的測量性能越好，示值越接近于真實測量值VIM 5.18 注 1：此處術(shù)語稱為"真實值' 注 2：當示值越接近于真實值精確度越高 資源：IEC 60050-311：2021，311-06-08 3.2 掌握設(shè)備 輻照度傳感器（例如標準電池或器件）用來檢測常數(shù)和太陽光模擬器的其他問題 3.3 電氣穩(wěn)定輸出功率水平 光伏組件在室外條件，長期曝露于自然光下，依據(jù) IEC 60721-2-1 定義 3.4 重復性lt;測量結(jié)果gt; 在同種條件下測量相同的被測變量所進行的一系列連續(xù)測量結(jié)果的相關(guān)性，例如： - 以同種測試步驟測量 - 同一觀測者

6、- 同種測量設(shè)備 - 在同種條件下使用 - 在同一試驗室 相關(guān)最短時間間隔VIM 3.6 注 1：測量步驟的概念在 VIM 2.5 條件下定義 資源：IEC 60050-311：2021，311-06-06 3.5 再現(xiàn)性lt;測試gt; 當在不同條件下進行個體測量，肯定數(shù)量的試驗后得到相同數(shù)值的測量結(jié)果 的相關(guān)性： - 測試原則 - 測試方法 - 觀測者 - 測量設(shè)備 - 相關(guān)標準 - 試驗室 - 在不同條件下使用設(shè)備不同于常規(guī)使用 在相對長的時間間隔后與單一測量的持續(xù)時間VIM 3.7 注 1："測量原則'和"測量方法'分別在 VIM 2.3 和 VIM

7、 2.4 條件下定義 注 2：術(shù)語"再現(xiàn)性'也適用于只將特定條件考慮在內(nèi)的實例 資源：IEC 60050-311:2021,311-06-07 4. 測試步驟 4.1 外觀檢測（ MQT 01 ） 4.1.1 目的 檢測組件上的外觀缺陷 4.1.2 步驟 對每一組件在照明條件不低于 1000 lux 進行觀測，參考 IEC 61215-1 對任何裂紋，氣泡或脫層等的狀態(tài)和位置應作記錄或/和照相記錄。這些缺陷在后續(xù)試驗中可能會加劇并對組件的性能產(chǎn)生不良影響。 4.1.3 要求 無符合 IEC 61215-1 中規(guī)定的嚴峻外觀缺陷。 4.2 最大功率確定 4.2.1 目的 確定組

8、件在進行穩(wěn)定性測試后和各種環(huán)境壓力測試前后的最大功率。確定壓力測試中的功率損失，試驗的重復性是很重要的因數(shù)。 4.2.2 裝置 a）一個光源（自然光或者符合 IEC 60904-9 的 BBA 級或更優(yōu)模擬器） b）參照 IEC 60904-2 的光伏設(shè)備。假如使用 BBA 級或者更優(yōu)的模擬器，標 準光伏器件應為標準光伏組價，該組件應采納測試樣品相同技術(shù)制造有相匹配的光譜響應并且相同尺寸大小。假如相匹配的標準器件假如不滿意以下兩點中的一點需要進行追蹤： 1）使用 AAA 級的模擬器 2）組件的光譜響應依據(jù) IEC 60904-8 且模擬器的光譜分布需要測量，組件的數(shù)據(jù)修正參考 IEC 6090

9、4-7 c）一個合適的支架使測試樣品與標準器件在與入射光線垂直的相同平面 d）測量 I-V 曲線的裝置參考 IEC 60904-1 4.2.3 步驟 根據(jù) IEC 60904-1 的方法，使用自然光或符合 IEC 60904-9 的 BBA 級或更優(yōu)的模擬器，測試組件在特定輻照度和溫度條件（推舉范圍：電池溫度：25-50；輻照度：7002/m W-11002/m W）下的電流-電壓特性。如組件是為特定條件下工作而設(shè)計，可以采納與預期工作條件相近的溫度及輻照度水平進行測量。對于成線性組件（參考 IEC 60904-10）溫度和輻照度的修正可依據(jù) IEC 60891 在環(huán)境測試前后，比較同一組件的

10、測量結(jié)果。對于不成線性的組件（參考 IEC 60904-10）測試應在規(guī)定輻照度5%和規(guī)定溫度2進行。但是，為了減小修正幅度，應努力保證最大功率測量在盡可能相同工作條件下進行，即對一個特定組件應在盡可能相同的的溫度和輻照度下進行最大功率的測量。 4.3 絕緣試驗（ MQT 03 ） 4.3.1 目的 測定組件中的載流部分與組件邊框或外部之間的絕緣是否良好。 4.3.2 裝置 a）有限流的直流電壓源，能供應 500V 或 1000V 加上規(guī)定兩倍組件的最大系統(tǒng)電壓（IEC 61215-1） b）測量絕緣電阻的儀器 4.3.3 試驗條件 對組件試驗條件：溫度為環(huán)境溫度（見 IEC 60068-1）

11、，相對濕度不超過75%。 4.3.3 程序 a）將組件引出線短路后接到有限流裝置的直流絕緣測試儀的正極 b）將組件暴露的金屬部分接到絕緣測試儀的負極。假如組件無邊框，或邊框是不良導體，將其邊緣用導電箔包裹。將組件全部的聚合表面（前后表面，接線盒）用導電箔包裹。再將導電箔連接到絕緣測試儀的負極。 假如組件保持正向電壓連接邊框，一些組件對靜態(tài)極化比較敏感。在這種狀況下，測試儀的應以相反的方式連接。假如條件允許，靜態(tài)極化的敏感度應由生產(chǎn)商供應。 c）以不大于 500V/s 的速率增加絕緣測試儀的電壓，直到等于 1000V 加上兩倍的系統(tǒng)最大電壓（IEC 61215-1）。假如系統(tǒng)的最大電壓不超過 5

12、0V，所施加的電壓應為 500V。維持此電壓 1min。 d）降低電壓到零，將絕緣測試儀的正負極短路使組件放電。 e）拆去絕緣測試儀正負極的短路線。 f）以不大于 500V/s 的速率增加絕緣測試儀的電壓，直到等于 500V 或組件最大系統(tǒng)電壓的高值。維持此電壓 2min。然后測量絕緣電阻。 g）降低電壓到零，將絕緣測試儀的正負極短路使組件放電。 h）拆去絕緣測試儀與組件的連線及正負極的短路線。 4.3.5 試驗要求 a）在 4.3.4 步驟 c）中，無絕緣擊穿或表面無裂開現(xiàn)象。 b）對于面積小于 0.1 的組件絕緣電阻不小于 400M c）對于面積大于 0.1 的組件，測試絕緣電阻乘以組件面

13、積應不小于 40M 4.4 溫度系數(shù)的測量（ MQT 04 ） 在 IEC 60891 規(guī)定，從組件試驗中測量其電流溫度系數(shù)（）、電壓溫度系數(shù)（）、和峰值功率溫度系數(shù)（ d ）。如此測定的溫度系數(shù)，僅在測試中所用的輻照度下有效：參見 IEC 60904-10 對組件在不同輻照度下溫度系數(shù)評價。 注：依據(jù) IEC 60904-10 對于線性組件，溫度系數(shù)在輻照度30%范圍內(nèi)有效4.5 電池標稱工作溫度的測量（ NMOT ） (MQT 05) 4.5.1 導言 光伏組件的功率取決于電池的溫度。電池溫度主要由環(huán)境溫度，太陽輻照度， 和風速。 標稱工作溫度定義為在下列標準參考環(huán)境（SRE），放開式支架

14、安裝狀況下，太陽電池的平均平衡結(jié)溫： - 傾角：（375） - 總輻照度：8002/m W - 環(huán)境溫度：20 - 風速：1m/s - 電負荷：組件在最大功率點測量電阻負荷大小或者電氣設(shè)備的最大功率點跟蹤 留意： NMOT 和前者 NOCT 相像除了電池標稱工作溫度的測量是在組件最大功率時測量而不是開路時。在最大功率條件下能量從組件上削減，因此相較于開路狀態(tài)下較少的能量損失。因此 NMOT 比前者 NOCT 低幾個數(shù)量級。 NMOT 可被系統(tǒng)設(shè)計用作組件在地面操作的溫度標識，因此 NMOT 在比較不同組件設(shè)計性能表現(xiàn)方面，是一個特別有用的參數(shù)。但是，在某一特定時間實際操作溫度受支架安裝結(jié)構(gòu)，與

15、地面的距離，輻照度，風速，環(huán)境溫度，天空溫度和四周物體的反射輻射與放射輻射的影響。為精確猜測組件性能，上述因素的影響應當考慮進去。 有些狀況下組件不是為放開式支架安裝設(shè)計的，這種狀況，這種方法可能適用于在標準參考環(huán)境下（SRE）太陽電池的平均平衡結(jié)溫，根據(jù)制造廠的規(guī)定進行組件支架安裝。 4.5.2 原則 此方法基于在一系列環(huán)境條件下包括 SRE 條件，收集實際組件測量溫度數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)給出的方式，允許精確和重復地測定標稱工作溫度。 太陽電池結(jié)溫（JT）基本上是環(huán)境溫度（ambT），平均風速（v）和入射到組件有效表面的太陽總輻照度（G）的函數(shù)。溫度差（amb JT T -）在很大程度上不依靠于環(huán)境溫

16、度，在 4002/m W的輻照度以上，基本線性正比于輻照度。 組件溫度模擬公式：) /(1 0v u u G T Tamb J- = - 系數(shù)0u代表輻照度的影響， 1u代表風速影響 NMOT 中JT的數(shù)值打算了組件的公式，在上述公式中取ambT=20，輻照度 G為 8002/m W，風速 v 為 1m/s 4.5.3 試驗步驟 NMOT 數(shù)據(jù)計算需要要求使用的測試方法參考 IEC 61853-2（組件使用溫度的方法） 注：此項測試在 4.8 中可模擬室外的測試 4.6 標準測試條件和標稱工作溫度下的性能 4.6.1 目的 在標準測試條件（10002/m W,電池溫度：25，IEC 60904

17、-3 的標準太陽光譜輻照度分布）和標稱工作溫度（輻照度 8002/m W，環(huán)境溫度 20，參考IEC 60904-3 的標準太陽光譜輻照度分布）條件下，確定組件隨負荷變化的電性能。在 STC 條件下測試方法寫于組件銘牌信息內(nèi)。 4.6.2 裝置 a）光源（自然光和符合 IEC 60904-9 的 BBA 級或更優(yōu)太陽模擬器） b）符合 IEC 60904-2 的標準光伏器件。假如使用 BBA 級模擬器，標準光伏器件應為標準光伏組件，該組件采納與測試樣品同樣技術(shù)制造有相匹配的光譜響應并且有相同的尺寸大小。假如相匹配的標準器件假如不滿意以下兩點中的一點需要進行追蹤： 1）使用 AAA 級的模擬器

18、2）組件的光譜響應依據(jù) IEC 60904-8 且模擬器的光譜分布需要測量，組件的數(shù)據(jù)修正參考 IEC 60904-7 c）一個合適的支架使測試樣品與標準器件在與入射光線垂直的相同平面 d）一個監(jiān)測測試樣品與標準器件溫度裝置，要求溫度測試精確度為1，重復性為0.5 e）測量 I-V 曲線的裝置參考 IEC 60904-1 f）假如條件需要的狀況下，轉(zhuǎn)變樣品溫度的裝置在 NMOT 條件下的溫度定義參考 4.5 4.6.3 步驟 標準測試條件（MQT 06.1） 保持組件在（252），用自然光或者符合 IEC 60904-9 要求的 BBA 級或更優(yōu)模擬器，依據(jù) IEC 60904

19、-1 的規(guī)定在（1000100）2/m W輻照度（適當?shù)臉藴孰姵販y定下），測量其電流-電壓特性。 組件在室外溫度（252）可使用溫度系數(shù)修正為 25參考 IEC 60904 系列和 IEC 60891 標稱工作溫度（MQT 06.2） 用自然光或符合 IEC 60904-9 的 BBA 級或更優(yōu)模擬器，根據(jù) IEC 60904-1的規(guī)定，在（80080）2/m W輻照度（適當?shù)臉藴孰姵販y定下），將組件勻稱加熱至標稱工作溫度（NMOT2），測量其電流-電壓性能。 組件在室外溫度（NMOT2）可使用溫度系數(shù)修正為 NMOT 參考 IEC 60904和 IEC 60891 在 4.6

20、.3.1 和 中，假如標準器件光譜與測試組件不匹配，參考IEC 60904-7 計算光譜失配修正。 4.7 低輻照度下的性能（ MQT 07 ） 4.7.1 目的 依據(jù) IEC 60904-1 規(guī)定，在 25，輻照度 2021/m W（適當?shù)臉藴孰姵販y定下）的自然光或者符合 IEC 60904-9 的 BBA 級或更優(yōu)模擬器下，確定組件隨負荷變化的電性能。 4.7.2 裝置 a） 光源（自然光或符合 IEC 60904-9 更優(yōu)模擬器） b）依據(jù) IEC 60904-10，設(shè)備必要時將輻照度調(diào)整到 2021/m W不影響相關(guān)光譜輻照度分布且空間勻稱 c）一個符合 IEC 609

21、04-2 的標準光伏器件，假如使用 BBA 級或更優(yōu)模擬器，標準光伏器件應為標準光伏組件，該組件應采納與測試樣品同樣的技術(shù)制造有相匹配的光譜響應并且同樣尺寸大小。假如相匹配的標準器件假如不滿意以下兩點中的一點需要進行追蹤： 1）使用 AAA 級的模擬器 2）組件的光譜響應依據(jù) IEC 60904-8 且模擬器的光譜分布需要測量，組件的數(shù)據(jù)修正參考 IEC 60904-7 d）一個合適的支架使測試樣品與標準器件在與入射光線垂直的相同平面 e）一個監(jiān)測測試樣品與標準器件溫度的裝置，要求溫度測試精確度為1，重復性為0.5 f）測量 I-V 曲線的裝置參考 IEC 60904-1 4.7.3 程序 依

22、據(jù) IEC 60904-1，在（252）和輻照度為（20210）2/m W用適當?shù)臉藴试O(shè)備測定的自然光或符合 IEC 60904-9 要求的 BBA 級或更優(yōu)模擬器下，測量組件的電流-電壓特性。用中性濾光器或其它不影響光譜輻照度分布的技術(shù)將輻照度降低至特定值（降低輻照度而不影響光譜輻照度分布的技術(shù)指導參考 IEC 60904-10） 組件在室外溫度（252）可用溫度系數(shù)修正為 25參考 IEC 60904 系列和 IEC 60891 4.8 室外曝露試驗（ MQT 08 ） 4.8.1 目的 初步評價組件經(jīng)受室外條件曝曬的力量，并可使在試驗室試驗中可能測不出來的綜合衰減效應顯示出來。 4.8.

23、2 裝置 a）將測試組件和太陽光輻照度監(jiān)測器以指定的方式放在放開的支架上。支架設(shè)計應符合減小組件上的熱傳導且盡可能小的涉及前后表面的熱輻射。 當組件不是為放開式支架設(shè)計時，測試組件支架安裝方式由制造廠推舉。 b）太陽輻照度儀，精確度優(yōu)于5%，組件支架水平距離為 0.3m c）制造廠推舉的安裝組件的設(shè)備，使組件與輻照度儀共平面 d）一個組件在標準測試條件工作于最大功率點四周或者電氣最大功率點追蹤四周的合適負載 4.8.3 程序 a）測試組件應放置于垂直當?shù)鼐暥?。留意在測試報告中標注出傾斜角度 b）將制造廠推舉的組件的電阻負載或電氣最大功率追蹤點與室外支架連接起來，使組件與輻照度儀共平面。制造廠

24、推舉的熱斑愛護裝置應在組件測試前安裝。 c）在通常室外氣候條件下，由輻照度儀測出，要求組件總輻照度至少 602/m kWh參考 IEC 60721-2-1 曝露在室外和 NMOT 條件下將對同一組件進行模擬測試。在這種狀況下支架安裝程序參考 IEC 61853-2 4.8.4 最終測試 MQT 01 和 MQT 15 重復測試 4.8.4 要求 a）無 IEC 61215-1 規(guī)定的嚴峻外觀缺陷 b）濕漏電流應滿意初始試驗的同樣要求 4.9 熱斑耐久測試 4.9.1 目的 確定組件承受熱斑加熱效應的力量，如這種效應可能導致焊接熔化或封裝退化。電池不匹配或裂紋，局部被遮光或弄臟均會引起這種缺陷。

25、肯定溫度和相關(guān)的功率損失不包括在此項測試內(nèi)，利用最嚴峻熱斑條件來確保設(shè)計平安。 4.9.2 熱斑效應 當組件中的一個電池或一組電池被遮光或損壞時，工作電流超過了該電池或電池組降低了的短路電流，在組件中會發(fā)生熱斑現(xiàn)象。此時受影響的電池或電池組被置于反向偏置狀態(tài)，消耗功率，從而引起過熱。 假如功率消耗導致溫度過高或者局部過熱，過熱導致電池被置于反向偏置狀態(tài)-依據(jù)技術(shù)-導致焊接熔化或封裝退化，前和/或后表面，介質(zhì)破損，底層和/或表面玻璃。使用旁路二極管可修正阻擋熱斑效應的發(fā)生。 由于太陽電池具有反向特性會相對變化。電池反向特性表現(xiàn)為電壓限制有較大的分流電阻或者反向特性表現(xiàn)為電流限制有較小的分流電阻。

26、每種類型的太陽電池均會消失熱斑問題，但是表現(xiàn)方式不同。 低分流電阻電池： - 最嚴峻的遮擋狀況是整塊電池（或者一大部分）被遮擋 - 低并聯(lián)電阻的發(fā)生由于局部分流。這種狀況熱斑過熱的發(fā)生是由于很大一部分電流在一小部分聚集。由于局部現(xiàn)象的發(fā)生，這種類型的電池有許多。當反向偏置狀態(tài)時，具有最小低分流電阻的電池極有可能發(fā)生溫度過高的現(xiàn)象。 - 由于局部過熱，低分流電阻電池的熱斑損失發(fā)生很快。 主要的技術(shù)問題是如何識別低分流電阻和如何鑒別遮擋面積最大的電池。這個過程依靠于技術(shù)提升且將在這項標準的技術(shù)規(guī)定部分具體說明。 高分流電阻電池： - 最嚴峻的遮擋狀況是電池部分遮擋 - 連接失效和高溫發(fā)生比較緩慢。

27、遮擋需要一段時間后才會造成熱斑過熱。 4.9.3 電池內(nèi)部連接分類 S 案例：全部電池以一條線排列，如圖 1 圖 1- S 案例，串聯(lián)連接旁路二極管 PS 案例：并-串聯(lián)連接，例：在 S 空位處串聯(lián)，可在每個空位處并聯(lián)肯定數(shù)量的電池（P）如圖 2 圖 2-PS 案例，并-串聯(lián)連接旁路二極管 SP 案例：串-并聯(lián)連接，例：并聯(lián)在（P）空位，也可在每個空位處串聯(lián)肯定數(shù)量的太陽能電池（S），如圖 3 圖 3-SP 案例，串-并聯(lián)連接旁路二極管 每個結(jié)構(gòu)要求肯定數(shù)量的熱斑測試程序。 4.9.4 裝置 a）輻照源：自然光或者符合 IEC 60904-9 的 BBB 級或更優(yōu)的穩(wěn)定模擬器，輻照度（1000

28、100）W/ b）I-V 跟蹤儀 c）電流測試儀 d）參照 IEC 61215 技術(shù)規(guī)定部分，不透亮表面遮擋測試電池 e）溫度傳感器（偏好 IR 照相機）來測量和記錄組件溫度 f）設(shè)備綜合記錄輻照度等級，綜合輻照度和環(huán)境溫度 選擇對熱斑過熱最敏感的太陽電池，加上符合 IEC 60904-9 的 BBB 級或更優(yōu)模擬器，輻照度 8002/m W到 10002/m W測量 I-V 測試狀況。 4.9.5 程序 前言 依據(jù)太陽電池技術(shù)和生產(chǎn)步驟兩種不同的程序。MQT 09.1 主要適用于晶片技術(shù)如標準的晶硅。通常狀況下，MQT 09.2 適用于單片集成，薄膜技術(shù)（CdTe， CIGS

29、，a-Si）。 基于硅的晶片技術(shù)（WBT）MQT 09.1 假如旁路二極管是可移動的，局部并聯(lián)的電池置于反向偏壓狀態(tài)，使用IR 照相機可觀測熱斑。假如組件電流是可測的，那么通過被遮擋的電池的電流可被直接測量。假如待測的光伏組件沒有可移動的二極管或者可測的電流，那么是無法觀測熱斑的。 選擇的方案是基于將每塊電池來回遮擋后獲得一組 I-V 曲線。圖 4 展現(xiàn)了樣品組件的一組 I-V 曲線。當二極管處于開啟狀態(tài)，具有最小的分流電阻的電池被遮擋時，曲線處于最大的漏電電流點。當二級管處于開啟狀態(tài)，具有最大的分流電阻的電池被遮擋，曲線處于最小的漏電電流點。 圖 4-不同電池完全被遮擋的組件

30、 I-V 特性 對于反應敏感的電池識別熱斑的步驟： a）無遮擋的組件在輻照度 8002/m W到 10002/m W，可實行下列措施： - 在組件接近室溫（255）處加一個模擬器 - 在開頭檢測前組件溫度穩(wěn)定在5處加一個穩(wěn)定狀態(tài)的模擬器 - 在開頭檢測前組件溫度穩(wěn)定在5處加自然光 在熱量穩(wěn)定后，測量組件的 I-V 特性并得出最大功率點電流1 MPI（最初功率漏電流最大的電池片 旁路二極管開啟 無遮擋的電流電壓特性 遮擋一塊電池片時的 I-V 特性 1 MPP） b）電池循環(huán)遮擋，測量 I-V 曲線結(jié)果并如圖 4 繪制一組曲線。 注：對于 SP 案例組件 I-V 曲線變形部分被加在 I-V 曲線

31、并聯(lián)一部分全部光照的部分并起始電壓不在ocV c）選擇具有最小分流電阻鄰近邊緣的太陽電池，此時電池具有最大的漏電電流 d）選擇兩塊具有最小分流電阻的太陽電池（如 c），此時電池具有最大的漏電電流 e）選擇具有最大分流電阻的太陽電池 f）電池測試步驟 對于每組處于最嚴峻遮擋狀態(tài)的電池，步驟如下： 1）假如電池的電流可測，組件的短路電流和測電流的設(shè)備僅能測出通過電池串的電流。曝露的電池組件處于穩(wěn)定狀態(tài)下輻照度 8002/m W到 10002/m W.通過被遮擋電池與未被遮擋電池的1 MPI相等如 a）可得到每組遮擋的測試電池和哪種陰影水平會導致電流。這是電池最嚴峻的遮擋狀況。 2）假如電池的電流不

32、行測，將每組測試電池以不同遮擋等級遮擋得出一組 I-V 曲線如圖 5.考慮到最嚴峻的遮擋狀態(tài)，當電流通過被遮擋電池（旁路二極管處于開啟狀態(tài)）與原始無遮擋狀態(tài)1 MPI全都，步驟見 a），曲線見圖 5 中曲線 c） 3）將每組選擇的測試電池循環(huán)遮擋 100%，并測量電池溫度。削減遮擋面積 10%，假如溫度削減 100%，此時為最嚴峻的遮擋狀況。假如溫度增加或連續(xù)削減遮擋面積 10%直到溫度降低。退回使用原始的遮擋面積作為最嚴峻的遮擋狀況。 4）在 SP 案例中，當選擇的電池全部遮擋，假如旁路二極管不處于開啟狀態(tài)，最嚴峻的狀況是熱斑全部遮擋電池片。當選擇的電池全部被遮擋，旁路二極管處于遮擋狀態(tài)，步

33、驟參考 f）2）或者 f）3）打算最嚴峻的遮擋狀態(tài)。 5）選擇步驟 c）中的太陽電池，當遮擋面積達到 100%時，使用 IR 照相機來確定熱斑在電池的位置。最嚴峻的遮擋狀態(tài)參考 f）1）和 f）4）。短路電 流器件。假如可能狀況下保證熱斑在測試范圍以內(nèi)。 g）每組選擇電池遮擋到最嚴峻的狀態(tài)參考 f） h）短路組件。將組件曝露在輻照度（1000100）2/m W。組件溫度應保持在（5010） i）保持最嚴峻的遮擋狀態(tài)見 f）將每個選擇的電池保持在此狀態(tài) 1h。假如遮擋電池的溫度在 1h 后仍舊增加，那么則將總的曝露時間增加到 5h。 圖 5-以不同遮擋水平下的組件 I-V 特性

34、單片集成的薄膜技術(shù)步驟 MQT 09.2 .1 前言 熱斑在輻照度 8002/m W到 10002/m W的測試 注：典型的無旁路二極管的電路包括單片集成薄膜電池的互連電路。因此，不限制遮擋電池的反向電壓且組件電壓強調(diào)是一組電池的反向偏壓。 單片集成薄膜組件的電學性能對短期遮擋時有肯定負面影響的。需要考慮最嚴峻的遮擋狀況以及熱斑耐久性測試是分開的。此項測試的目的是測出1 maxP，2 maxP和3 maxP的數(shù)值。 .2 S 案例 當不同數(shù)量的電池全部被遮擋時，圖 6 表明白對于單片集成的薄膜串聯(lián)組 件的熱斑影響。遮擋電池的功率損失等同于組件電流的生產(chǎn)和一組遮擋電池

35、置于反向偏壓狀態(tài)。對于任意輻照度水平，最大功率損失，當遮擋電池的反向電壓等同于余下組件處于照明狀態(tài)下產(chǎn)生的電壓（最嚴峻的遮擋狀態(tài)）。在這種狀況下遮擋組件的短路電流等同于無遮擋組件的最大功率電流。 注：此例中，最嚴峻的遮擋狀態(tài)是同時遮擋 4 個電池 圖 6-單片集成薄膜串聯(lián)組件的熱斑影響 步驟 a）到 g）使用脈沖模擬器或者不持續(xù)光照或相反使用穩(wěn)定模擬器或者自然光。當陰影部分的尺寸大小和位置，使用不持續(xù)光源對組件具有最小的潛 在損失，增加曝露面積的步驟為 i），j），k). a)在組件接近室溫（255）無遮擋組件，組件表面輻照度為 8002/m W 到 10002/m W，使用脈沖或者不持續(xù)的模

36、擬器。在開頭測試之前，組件溫度應穩(wěn)定在5，使用穩(wěn)定模擬器或者自然光。當獲得熱穩(wěn)定性，測量組件 I-V 特性并打算最大功率電流范圍（max minI I I < <），功率1 max99 . 0 P P >(在預處理后進行組件功率測量） b)組件短路電流并測定短路電流 c)從組件邊緣開頭，使用不透亮的膜完全掩蓋在電池表面。將膜和電池平行并增加遮擋組件的面積（遮擋電池的數(shù)量）直到短路電流落在無遮擋組件的最大功率電流范圍。在這種狀況下，被選擇的電池的最大功率消逝（見圖 6） d)移動不透亮的膜（在 c 上對應尺寸）掩蓋在組件上且檢測組件短路電流。假如短路電流落在了無遮擋組件最大功率

37、電流范圍之外，緩慢削減薄膜尺寸直到再次達到最大功率電流。在這個過程中，輻照度大小轉(zhuǎn)變應不超過 2%。 e)薄膜的最終寬度打算了最嚴峻的遮擋條件的最小面積。這個遮擋面積大小用于熱斑測試。 f)移動薄膜位置并對組件外觀進行檢測 注：電池置于反向偏置參考步驟 c）和 d）會引起接線故障導致輻照度在組件范圍內(nèi)分散。這些缺陷導致最大功率的輸出降低。 g）重新測量組件 I-V 特性，規(guī)定最大功率2 maxP h）將薄膜置于參加組件區(qū)域并將組件開路 i）將組件曝露于穩(wěn)定光照條件下，供應組件表面總輻照度（1000100）2/m W。可使用： - 在測試之前，供應組件溫度的穩(wěn)定模擬器應保持在5 - 在測試之前，

38、供應組件溫度的自然光應保持在5 此項測試可在組件溫度范圍（5010）下完成。留意scI數(shù)值以及保持組件在最大功率消逝。假如必要的話，重新調(diào)整陰影面積，保持scI在步驟 a）中的規(guī)定范圍。 j）保持在完全曝露狀態(tài)下 1h k）在耐久性測試之后，使用 IR 照相機或者合適的溫度檢測儀檢測被遮擋電池的最熱范圍。 .3 SP 案例 表 2 顯示了串-并聯(lián)連接方式，例如：在 P 處并聯(lián)在 S 空位處串聯(lián)。 假如旁路二極管是可移動的，電池局部分流可通過反向偏壓電池串和使用 IR 照相機的方式來檢測熱斑。假如組件電路的電流可通過遮擋電池直接測出。但是，現(xiàn)在許多光伏組件沒有可移動的旁路二極管或者

39、可測電流。因此非干涉的方式可在這些組件上使用。 選擇的方式是基于一組系列組件的 I-V 曲線，將每個電池循環(huán)遮擋。在表7 中顯示了樣品組件的一系列 I-V 曲線。當二極管處于開啟狀態(tài)時，具有最小的 分流電阻的電池被遮擋，曲線處于最大漏電電流處。當二極管處于開啟狀態(tài)時，具有最大的分流電阻的電池被遮擋，曲線處于最小漏電電流處。 注 1：遮擋電池的數(shù)量取決于電池技術(shù)，效率和串聯(lián)電池數(shù)（此處 200 塊電池組件配有兩個旁路二極管） 注 2："4 塊電池'和"6 塊電池'代表了產(chǎn)生很小熱斑位置的組件的振幅。這個現(xiàn)象也與電池技術(shù)有關(guān) 圖 7-包括旁路二極管的組件不同電池

40、全部遮擋的 I-V 特性曲線 .4 有不行測電路和有內(nèi)部反向偏壓愛護系統(tǒng)的 SP 案例 假如組件以串-并聯(lián)的方式（SP 案例）中有不行測的內(nèi)部單元電路和內(nèi)部旁路二極管或者具有相同方式的無法破解的反向偏壓愛護系統(tǒng)，以下是選擇被遮擋的電池和打算最嚴峻遮擋條件的方法。 a）無遮擋曝露在光照條件下的組件，組件表面總輻照度為 8002/m W到10002/m W.可使用如下方式： - 組件溫度接近室溫（255）的脈沖模擬器 - 在測試開頭前組件溫度穩(wěn)定在5的穩(wěn)定模擬器 - 在測試開頭前組件溫度穩(wěn)定在5的自然光 在熱穩(wěn)定性測試結(jié)束后，測量組件的 I-V 特性和打算最大功率電流1 MPI和最大

41、功率1 maxP。 b）每個電池循環(huán)遮擋，測量 I-V 曲線，列出一系列如表 7 的曲線 在 SP 案例中組件變形的 I-V 曲線加在全部光照并聯(lián)部分的 I-V 曲線上，且不從ocV處開頭 c）選擇具有最小分流電阻接近邊緣的電池，此電池具有最大的漏電電流 d）選擇兩個具有最小分流電阻的電池（電池選擇參考步驟 c），此電池具有最大的漏電電流 e）選擇有最大分流電阻的電池 f）對于被測電池最嚴峻的遮擋條件，方法如下： - 取每個測試電池在不同等級遮擋面積下的一組 I-V 曲線，如圖 8 所示。規(guī)定最嚴峻的遮擋面積條件，當電流通過被遮擋電池時（此點為旁路二極管處于開啟狀態(tài)（同時原始無遮擋1 MPI規(guī)

42、定如 a），如曲線 c）見圖 5 - 曝露在穩(wěn)定自然光條件下組件，組件表面總輻照度為 8002/m W到 10002/m W。每個測試電池循環(huán)遮擋，遮擋面積為 100%且用 IR 照相機測量電池溫度。減小遮擋面積 10%，假如溫度降低 100%，此時符合最嚴峻遮擋條件。假如溫度增加或者保持穩(wěn)定，之后連續(xù)減小遮擋面積 10%直到溫度下降。返回并使用最初的遮擋面積大小作為最嚴峻的遮擋條件。 g）根據(jù)步驟 c）選擇電池。當遮擋面積為 100%時，使用 IR 照相機打算了熱斑在電池上的位置。最嚴峻的遮擋條件參考步驟 f）。短路組件。假如狀況允許的狀況下保證熱斑過熱點在光照范圍內(nèi)。 h）將組件再次曝露在

43、輻照度（1000100）2/m W。此項測試將組件溫度保持在（5010）范圍內(nèi)。 i）保持在全部曝露狀態(tài)下 1h j）時間結(jié)束后，使用 IR 照相機或者適當?shù)臏囟葍x測量遮擋電池最熱范圍 k）另兩塊按步驟 d）選出的電池，重復步驟 f）到 j） l）選擇在步驟 e)中選擇的電池。最嚴峻的遮擋條件參照步驟 f）。短路組件。 m）將組件再次曝露于（1000100）2/m W。這項測試在組件溫度范圍在 （5010） n）保持在此狀態(tài) 1h，檢測遮擋電池的溫度。假如在 1h 后被遮擋電池溫度仍舊增加則連續(xù)延長總曝露時間到 5h o）在這段時間之后，使用 IR 照相機或者合適溫度儀檢測最熱范圍 圖 8-包

44、括旁路二極管遮擋面積不同的組件的 I-V 特性 .5 具有不行測的電路和無反向偏壓愛護系統(tǒng)的案例 SP 假如串-并聯(lián)（案例 SP）有不行測的內(nèi)部單元電路但是不包含內(nèi)部旁路二極管或者沒有等同的反向偏壓愛護系統(tǒng)，下面是用于選擇遮擋電池和判定最嚴峻遮擋狀況的方法。 步驟 a）到 i）最好使用脈沖模擬器或者不連續(xù)光照對比組使用穩(wěn)定模擬器或者自然光。當在檢測遮擋面積的尺寸和位置時，使用不連續(xù)光照可減小對組件的潛在損害在此之前延長步驟 j）、k）、l）的曝露時間。 a）在組件接近室溫（255）使用脈沖或者不連續(xù)模擬器，將無遮擋組件曝露在組件表面總輻照度 8002/m W到 10002/m W

45、條件下。也可選擇，在測試前將組件溫度穩(wěn)定在5使用穩(wěn)定模擬器或者自然光。 b）當?shù)竭_熱穩(wěn)定狀態(tài)，測試組件的 I-V 特性并檢測最大功率電流范圍（max minI I I < <）功率1 max99 . 0 P P · > c）之后依據(jù)下列公式，計算最大功率電流范圍(*) I P P I P I I P P I P Isc sc/ ) 1 ( / (*) / ) 1 ( /max min- · + < < - · + 這里 P 是并聯(lián)組件的數(shù)目。 d）短路組件并測量短路電流 e）從邊緣的一組組件開頭，使用不透亮的薄膜將一個電池完全掩蓋。平

46、行移動薄膜到其他電池并增加遮擋組件面積（遮擋電池數(shù)量）直到短路電流落在無遮擋組件的最大功率電流范圍內(nèi) I(*)。在這些狀況下，最大功率在備選的電池組減小到零。 f）剪裁薄膜以試驗的方式找到合適尺寸 g）在組件中緩慢移動薄膜并檢測組件短路電流。假如在某個位置，短路電流落在無遮擋組件最大功率電流 I（*）之外，漸漸增加剪裁薄膜面積直到再次達到最大功率電流。在這個過程中，輻照度轉(zhuǎn)變不超過2% h）再次測量組件 I-V 特性并檢測最大功率2 maxP I）將薄膜放置在規(guī)定組件范圍內(nèi)并將組件短路 j）將組件置于穩(wěn)定光照條件下，供應組件表面總輻照度為（1000100）2/m W?？墒褂靡韵路绞? - 在測

47、試開頭前，將組件溫度穩(wěn)定在5，使用穩(wěn)定模擬器 - 在測試開頭前，將組件溫度穩(wěn)定在5，使用自然光 此項測試，組件溫度變化范圍在（5010） k）檢測scI的數(shù)值并保持組件在最大功率減小到零的狀態(tài)以確保scI在步驟c）中 I（*）范圍內(nèi)。假如條件必要的話，在這個 I(*）范圍內(nèi)保持scI不變，重新調(diào)整遮擋面積 l）保持這個狀態(tài)總曝露時間為 1h m）在耐久性測試結(jié)束后，使用 IR 照相機或者合適的溫度儀測定遮擋電池的最熱范圍。 .6 PS 案例 a）無遮擋組件曝露在組件表面總輻照度 8002/m W到 10002/m W，方式如下： - 組件在接近室溫（255），使用脈沖模擬器 -

48、在組件測試前，組件溫度應穩(wěn)定在5，使用穩(wěn)定模擬器 - 在組件測試前，組件溫度應穩(wěn)定在5，使用自然光 當達到熱穩(wěn)定狀態(tài)時，測量組件的 I-V 特性并測定最大功率1 maxP b）將組件曝露在穩(wěn)定光照條件下，供應組件表面總輻照度（1000100）2/m W c）將組件短路并將組件的并聯(lián)模塊中遮擋面積至少 10%，使用熱成像設(shè)備或者其他合適的手段方法增大模塊的遮擋面積直到測定最高溫度。 d）重新測試無遮擋組件的 I-V 特性并測定最大功率2 maxP e）使用步驟 c）中的遮擋面積并保持在這種狀態(tài)曝露時間 1h 在耐久性測試后，使用 IR 照相機或者合適的溫度儀檢測遮擋電池的最熱范圍。 4.9.6

49、最終測試 MQT01,MQT02，MQT03 和 MQT 15 重復測試。 4.9.7 要求 a）對于沒有明顯的外觀缺陷是允許的，參考 IEC 61215-1，尤其是焊接熔化，附件空缺，分層和熱斑。假如這些嚴峻的損害不符合主要外觀缺陷的要求，則使用同一個組件中另外兩塊電池重復測試。假如組件的這兩塊電池沒有外觀破損，那么該組件通過熱斑測試。 b）組件證明具有多功能光伏設(shè)備的電學性能。MQT02 是一項通過/不通過功率損失的要求 c）絕緣電阻應與最初測試具有相同的要求 d）濕漏電應與最初測試具有相同的要求 e）任何由于最嚴峻遮擋帶來的損失應在測試報告中標注出來 4.10 紫外預處理測試（ MQT

50、10 ） 4.10.1 目的 在組件進行熱循環(huán)/濕凍試驗前進行紫外（UV）輻照預處理以確定相關(guān)材料及粘連連接的紫外衰減。 4.10.2 裝置 a）在測試中需要在紫外照耀下在溫度掌握測試中具有窗子和固定設(shè)備的裝置和組件。組件溫度范圍必需在（605） b）測量記錄組件溫度的裝置，精確度為2.0，重復性0.5。溫度傳感器應安裝在靠近組件中部的前或后表面，不阻擋任何在組件電池片上的紫外照耀。假如超過一個組件測試結(jié)果相像，那么此組件可作為檢測溫度的代表性樣品。 c）能測試照耀到組件試驗平面上紫外輻照度的儀器，波長范圍為 280nm 到320nm 和 320nm 到 400nm，精確度為15%或更優(yōu)。 d

51、）紫外輻射光源，在組件試驗平面上其輻照度勻稱性為15%，無可探測的小于 280nm 波長的輻射，能產(chǎn)生依據(jù) 4.10.3 規(guī)章的關(guān)注光譜范圍內(nèi)需要的輻照度。 e）對于光源在可見光范圍內(nèi)具有可忽視的光譜，可將組件短路。此外組件負載大小在最大功率點處。前者光源發(fā)出很大一部分是可見光，組件產(chǎn)生的功率等同于或者比 STC 處測量 20%功率大 20%。 4.10.3 程序 a）使用校準的輻射儀測量組件試驗平面上的輻照度，確保波長在 280nm 到400nm 的輻照度不超過 2502/m W（約等于 5 倍自然光水平），且在整個測量平面上的輻照度勻稱性達到15% b）依據(jù) 4.10.2 定義的裝置短路或

52、者連接組件電阻負載在步驟 a）選擇位置的測量平面上，與紫外光線相垂直。保證組件的溫度范圍為（605） c）要求組件前端的總紫外輻照度至少 152/m kWh，其中波長為 280nm 到400nm，至少 3%但不超過 10%的波長范圍為 280nm 到 320nm，在測試過程中維持組件的溫度在前面規(guī)定的范圍。 4.10.4 最終測試 重復 MQT01 和 MQT15 的試驗 4.10.5 要求 a）無 IEC 61215-1 中規(guī)定的嚴峻外觀缺陷 b）濕漏電電流應滿意初始試驗同樣要求 4.11 熱循環(huán)試驗 4.11.1 目的 確定組件承受由于溫度重復變化而引起的熱失配、疲憊和其他應力的力量。 4

53、.11.2 裝置 a）一個氣候室，有自動溫度掌握，使內(nèi)部空氣循環(huán)和避開在試驗過程中水分凝聚在組件表面的裝置，而且能容納一個或多個組件進行如圖 9 所示的熱循環(huán)試驗。 b）在氣候室中安裝或支承組件的裝置，并保證四周的空氣能自由循環(huán)，安裝或支承裝置的熱傳導應小，因此實際上，應使組件處于絕熱狀態(tài)。 c）測量裝置的精確度為2.0，測量和記錄組件溫度的重復性為0.5 d）獲得連續(xù)電流的方式。電流的數(shù)值參考此項標準中技術(shù)相關(guān)部分。 e）在試驗過程中監(jiān)測通過每一個組件電流的儀器。 圖 9-熱循環(huán)測試-溫度及電流變化 4.11.3 程序 a）將合適的溫度傳感器與組件接近中部的前后表面連接。假如同一類型超過一個

54、組件同測試，此時的監(jiān)測溫度作為一個代表樣品。 b）在室溫條件下將組件放在氣候室里 c）將溫度監(jiān)測儀與溫度傳感器連接。通過將組件的正極引出端接到供應功率的正極，負極連接到負極的方式，將每個組件與相應供應電流設(shè)備相連接。在熱循環(huán)測試中，連續(xù)電流調(diào)試參考 4.11.2技術(shù)規(guī)定電流，溫度定為-40到 80。在冷卻過程中，在-40階段和溫度超過 80時，將連續(xù)電流減小到不超過 STC峰值功率電流的 1.0%，連續(xù)測試。假如溫度從最低溫增長過快（超過 100/h）， 起始電流應晚些通入直到溫度到達-20。 d）關(guān)閉氣候室并將組件在溫度（-402）和（852）循環(huán)測試，依據(jù)圖 9 中的信息。溫度在最低和最高之間的變化幅度不超多 100/h 且組件每個變化范圍內(nèi)保持至少 10min 的穩(wěn)定狀態(tài)。循環(huán)時間不應超過 6h 除非組件有較高的熱容量要求更長時間的熱循環(huán)。循環(huán)次數(shù)參考 IEC 61215-1:2021 圖 1 的相關(guān)要求。組件四周的空氣循環(huán)應保證每個組件在測試中滿意溫度循環(huán)要求。