IEC61215測試項目及失效案例介紹

IEC61215測試項目及失效案例介紹2023/5/27IEC61215測試項目及失效案例介紹一、測試流程二、測試項目及常見失效目錄IEC61215測試項目及失效案例介紹一、測試流程目前光伏產品認證機構代表性的有如下幾家：分別為VDE，TUV萊茵，TUV南德和UL美華。基本上幾家認證機構測試都以IEC61215(性能)，IEC61730(安全)和UL1703(安全)為主。如VDE和TUV萊茵是以IEC61215和IEC61730為主，側重于產品性能方面測試；UL美華則是UL1703為主，側重于產品安全方面測試。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試流程圖IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試流程圖-VDE8ModulesPreconditioning10.1

VisualInspection10.2

MaximumPowerdetermination10.3

Insulationtest10.15

WetleakagecurrenttestABC1C2D1D2E1E210.4Measurementoftemperaturecoefficients

α,βandδ10.10

UV-test10.11

Thermalcyclingtest200cycles-40°cto+85°C10.13

Dampheattest1000h85°C85%RH10.5

NOCT10.11

Thermalcyclingtest50cycles-40°cto+85°C10.16

Mechanicalloadtest10.17

Hailtest10.6

PerformanceatNOCT10.12

Humidity-freezetest10cycles

-40°Cto+85°CC110.7Performanceatlowirradiance10.14

Robustnessofterminationstest10.8Outdoorexposure60kWh/m210.18Bypass-diodetest10.9

Hot-spotendurancetest10.15

WetleakagecurrenttestIEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215&IEC61730測試序列表-VDEIEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215&IEC61730測試流程圖-TUV(萊茵)IEC61215測試項目及失效案例介紹UL1703測試序列表-UL美華注：UL認證無固定測試序列表，根據(jù)實際測試需要進行排列。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-預處理IEC612152ndedition中要求所有測試組件必須在開路狀態(tài)下經過5kWh·m-2到5.5kWh·m-2暴曬。IEC612153rdedition中要求所有測試組件必須在開路狀態(tài)下經過5kWh/m2-20kWh/m2暴曬直至功率穩(wěn)定。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.1外觀檢查嚴重外觀缺陷：a)破碎、開裂、或外表面脫附，包括上層、下層、邊框和接線盒；b)彎曲、不規(guī)整的外表面，包括上層、下層、邊框和接線盒的不規(guī)整以至于影響到組件的安裝和/或運行；c)一個電池的一條裂縫，其延伸可能導致超過一個電池10%以上面積從組件的電路上減少；d)在組件的邊緣和任何一部分電路之間形成連續(xù)的氣泡或脫層通道；e)喪失機械完整性，導致組件的安裝和/或工作都受到影響。標準規(guī)定：除規(guī)定的嚴重外觀缺陷外，其它的外觀情況是允許的。其它外觀異常諸如背板、EVA黃變，背板脫層、鼓包，玻璃發(fā)白，鍍錫銅帶黃變、腐蝕，硅膠黃變等外觀不良只要后續(xù)測試如10.2，10.3，10.15通過就算合格，但是此類外觀異常容易引起客戶投訴。注：IEC612153rd中電池破碎、開裂未定義為嚴重外觀缺陷。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.1外觀檢查常見失效：IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.1外觀檢查熱循環(huán)濕熱濕熱濕熱IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.1外觀檢查

toyo背板與FirstF406EVA兼容性測試IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.2最大功率確定測試要求：參考標準IEC60904模擬器等級：B級或更好；溫度：25℃-50℃，溫度測試精度為±1℃，重復性為±0.5℃；輻照度：700W/m2-1100W/m2；組件放置：垂直于入射光；參考器件：如果使用B級模擬器，標準光伏器件應為標準光伏組件，該組件應采用與測試樣品同樣技術制造（有相同光譜相應）并且同樣尺寸大?。恢貜托裕篜max≤±1%。數(shù)據(jù)修正：使用溫度系數(shù)進行修正（估算），為了減少修正幅度，應努力使最大功率的測量盡可能在相同工作條件下進行（如環(huán)境試驗前后功率對比），即對一個特定組件應在盡量相同的溫度和輻照度下進行最大功率的測量。

IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.3絕緣試驗測試要求：溫度：環(huán)境溫度；濕度：不超過75％RH；

耐壓測試：1000V加上兩倍的系統(tǒng)最大電壓；速率：500V·s-1。如果系統(tǒng)的最大電壓不超過50V，所施加的電壓應為500V。維持此電壓1min，要求無絕緣擊穿或表面無破裂現(xiàn)象。絕緣測試：500V或組件最大系統(tǒng)電壓的高值；速率：500V·s-1。維持此電壓2min，然后測量絕緣電阻。對于面積小于0.1m2的組件絕緣電阻不小于400M；對于面積大于0.1m2的組件，測試絕緣電阻乘以組件面積應不小于40M·m2。如果組件無邊框，或邊框是不良導體，將組件的周邊和背面用導電箔包裹重復絕緣試驗。推薦鋁箔，銅箔較貴。

IEC61215測試項目及失效案例介紹UL-26絕緣耐壓試驗測試要求：溫度：環(huán)境溫度；濕度：不超過75％RH；

耐壓測試：1000V加上兩倍的系統(tǒng)最大電壓；速率：500V·s-1。如果系統(tǒng)的最大電壓不超過30V，所施加的電壓應為500V。維持此電壓1min，要求無絕緣擊穿或表面無破裂現(xiàn)象，漏電流不超過50uA。如果組件無邊框，或邊框是不良導體，將組件的周邊和背面用導電箔包裹重復絕緣試驗。推薦鋁箔，銅箔較貴。

IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.4溫度系數(shù)的測量測定的溫度系數(shù)，僅在測試中所用的輻照度下有效。要求：模擬器等級：B級或更好，E＝1000W/㎡±2％，要求測試溫度范圍至少30℃以上，一般為20－60℃。將測試數(shù)據(jù)使用最小二乘法擬合。

短路電流溫度系數(shù)α

Shortcircuitcurrenttemperaturecoefficient3.5mA/℃0.051％IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.4溫度系數(shù)的測量

開路電壓溫度系數(shù)β

Opencircuitvoltagetemperaturecoefficient-0.11921V/℃-0.34％IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.4溫度系數(shù)的測量

最大功率溫度系數(shù)δ

Maximumpowertemperaturecoefficient-0.77723W/℃-0.44％注：IEC612153rdedition中要求監(jiān)控組件4個點溫度，確定組件溫度均勻一致。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.5NOCT的測量１標稱電池工作溫度的測量：由于自然環(huán)境下測試條件比較苛刻：輻照度低于400W·m-2；在10min期間記錄輻照度變化從最大值到最小值超過10%以上之后10min間隔；風速在1m·s-1±0.75m·s-1范圍以外；環(huán)境溫度在20℃±15℃范圍以外，或變化超過5℃；在風速超過4m·s-1的疾風之后10min內；風向在東或西±20°范圍內。上述條件的數(shù)據(jù)均不符合要求。日本TUV(萊茵)曾經在室外條件下連續(xù)測試一年，只有一天的數(shù)據(jù)部分符合要求。２測試方法：輻照度：800W·m-2風速：1m·s-1±0.75m·s-1；環(huán)境溫度設定：20℃；采集平均電池結溫TJ和環(huán)境溫度Tamb，(TJ-Tamb)再加上20℃，即可得到初步的標稱工作溫度值。最后把Tamb和平均風速的校正因子加到初步的標稱工作溫度中，將其修正到20℃和1m·s-1時的值。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.5NOCT的測量標稱工作溫度校正因子平均環(huán)境溫度Tamb（℃）IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.5NOCT的測量傾角:與水平面夾角45o總輻照度:800W.m-2環(huán)境溫度:20℃風速:1m.s-1電負荷:零(開路)

室外測試系統(tǒng)：IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-

10.6標準測試條件(STC)和標稱工作溫度下(NOCT)的性能在標準測試條件（1000W·m-2，25℃電池溫度，GB/T6495.3的標準太陽光譜輻照度分布）和標稱工作溫度和輻照度為800W·m-2，且滿足GB/T6495.3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。設備要求：B級或更優(yōu)太陽模擬器；溫度測試精度為±1℃，重復性為±0.5℃；測試測試樣品與標準器件電流的儀器，精度為讀數(shù)±0.2%；測試測試樣品與標準器件電壓的儀器，精度為讀數(shù)±0.2%；能將測試樣品溫度設定到10.5所測試的標稱工作溫度的設備。

IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.7低輻照度下的性能依據(jù)GB/T6495.1的規(guī)定，在25℃和輻照度為200W·m-2確定組件隨負荷變化的電性能。設備要求：B級或更優(yōu)太陽模擬器；溫度測試精度為±1℃，重復性為±0.5℃；測試測試樣品與標準器件電流的儀器，精度為讀數(shù)±0.2%；測試測試樣品與標準器件電壓的儀器，精度為讀數(shù)±0.2%；能將測試樣品溫度設定到10.5所測試的標稱工作溫度的設備。

IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.7低輻照度下的性能

IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.8室外曝曬試驗初步評價組件經受室外條件曝曬的能力，并可使在實驗室試驗中可能測不出來的綜合衰減效應揭示出來。組件受到的總輻射量為60kWh·m-2。設備要求：一個組件在測試條件工作于最大功率點附近的合適負載。一般可以在穩(wěn)態(tài)光源(成本較高)或者室外進行。

IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.8室外曝曬試驗使組件受到累計60kWh·m-2輻照量后，測量其最大輸出功率，衰減應不超過試驗前測量值的5%。試驗方法根據(jù)IEC61215：200510.8室外曝曬試驗。

IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.9熱斑耐久試驗熱斑形成原因：電池不匹配或裂紋；內部連接失效，如鍍錫銅帶與電池片粘接力變化或電池片隱裂引起接觸電阻增大；電池邊緣漏電導致局部過熱；局部被遮光或弄臟。熱斑危害：使組件持續(xù)進行熱斑加熱，這種效應可能導致焊接熔化或封裝退化，嚴重時會使組件燒毀，造成更大事故。

IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.9熱斑耐久試驗所以必須通過可靠性測試確認組件承受持續(xù)熱斑加熱效應的能力。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.9熱斑耐久試驗測試方法綜合IEC612152ndand3rdedition：(1)：熱斑電池片選擇：脈沖模擬器下，依次遮擋每塊電池片，得出相應的I-V曲線：

IEC61215測試項目及失效案例介紹如圖所示：I100為“拐點”電流，此時組件旁路二極管不工作，整個組件電流從遮擋電池片經過，找出漏電流最高的兩塊電池片，如下表所示：

2100542002212345610.690.630.650.690.670.7120.650.620.630.630.640.7130.450.650.612.510.660.6841.120.610.630.60.670.6751.250.60.620.630.680.6760.650.630.630.630.680.770.650.620.620.630.670.6681.180.610.620.650.690.6991.040.590.630.650.740.66100.630.620.620.670.660.67IEC

61215測試項目及常見失效-10.9熱斑耐久試驗IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.9熱斑耐久試驗(2)：確定遮擋面積：逐步減小遮擋面積使曲線I100=Imp(無遮擋)。如圖所示：圖中I100與Imp相等，此時遮擋面積為27.17%。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.9熱斑耐久試驗(3)：將組件短路，在穩(wěn)態(tài)模擬器下進行暴曬：數(shù)據(jù)采集器采集間隔為10s，根據(jù)IEC612153rdedition測試時間為1h。溫度設定30℃

穩(wěn)定處理時間1h光強999W/㎡

箱體溫度35.0℃風速2.7m/s組件溫度56.7℃

熱斑電池片溫度88.6℃

熱斑部位溫度67.5℃

IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.9熱斑耐久試驗測溫曲線：IEC61215測試項目及失效案例介紹UL1703-39熱斑耐久試驗1電池片選擇：隨機選取10片電池片，根據(jù)其反向I-V特性確定其電池片型號：A(電壓限制型)和B(電流限制型)。從中選取3片：最大分流電阻，最小分流電阻，中間值分流電阻。2通電處理：保持組件溫度：NOCT±2℃，環(huán)境溫度為20±5℃A型號：VmpⅹN，N為每個二極管并聯(lián)的電池片數(shù)目，B型號：STC條件下組件的Isc。通電1h后使得測試的電池的溫度降至環(huán)境溫度的10℃之內，持續(xù)100h。當電池在外加電壓條件下時，測試過程中每隔24小時用肉眼檢查測試的電池和相鄰封裝系統(tǒng)的區(qū)域。

3試驗的結論：檢查模塊中明顯的熔融的焊料，包裝的開口，分層，底層被灼燒的點。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-

10.10紫外預處理試驗目的：進行紫外(UV)輻照預處理以確定相關材料及粘連連接的紫外衰減。該試驗主要考察組件封裝材料如背板，EVA的抗紫外性能。IEC612152ndeditionIEC612153rdedition組件溫度60℃±5℃累計輻照量15kWh·m-2

輻照均勻度≤15％輻照穩(wěn)定度≤15％波段280nm-380nm280nm-400nmUVB含量(280－320nm)5kWh·m-2總輻照量3to10%對封裝材料的影響：造成背板材料發(fā)黃，變脆甚至分層，EVA、硅膠黃變，邊框鍍層降解等。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-

10.10紫外預處理試驗常見失效：IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-

10.11熱循環(huán)試驗目的：確定組件承受由于溫度重復變化而引起的熱失配、疲勞和其它應力的能力。IEC61215UL1703－35差異：通電最大功率點反向電流監(jiān)控內部電路連續(xù)性，箱體溫度-40-90℃

組件溫度25-85℃±2℃同時監(jiān)控組件絕緣性能和接地性能升降溫速率最大100℃最大120℃保持時間最短10min最短30min注意：IEC61215中由于不同規(guī)格組件熱容量不一樣，所以要使組件溫度達到上述要求，環(huán)境箱曲線需特別設置。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-

10.11熱循環(huán)試驗常見失效如下：類似失效：免層壓組件，DRI組件。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-

10.11熱循環(huán)試驗功率損失：注：在至少1h的恢復時間后，重復10.1，10.2和10.3的試驗。樣品條碼--Voc(V)Vmp(V)Isc(A)Imp(A)Pmp(W)Rs(Ω)FF

(%)衰減071811068460044909試驗前33.1726.778.477.94212.510.4375.681.98%試驗后33.1626.748.397.79208.310.4774.88071811068460034909試驗前33.2027.028.487.89213.040.4375.672.43%試驗后33.1526.758.407.77207.870.4774.6958010906150013200試驗前44.0735.985.144.74170.50.9375.2631.13%試驗后44.2528.445.164.13117.422.8551.41IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-

10.11熱循環(huán)試驗組件溫度:連續(xù)性監(jiān)測系統(tǒng)IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-

10.12濕-凍試驗目的：確定組件承受高溫、高濕之后以及隨后的零下溫度影響的能力。IEC61215UL1703測試中要求對組件通以一定的反向電流。差異：升降溫速率最大100℃和200℃最大120℃和200℃濕度控制25-85℃85℃注意：IEC61215中曲線規(guī)定的是組件的溫度，由于不同規(guī)格組件熱容量不一樣，所以要使組件溫度達到上述要求，環(huán)境箱曲線需特別設置。不過，由于通電電流較小，所以對組件溫度影響不是很明顯。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-

10.12濕-凍試驗實際曲線:IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-

10.12濕-凍試驗常見失效：IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-

10.12濕-凍試驗絕緣性能：濕漏電流測試注：在2h到4h的恢復時間后，重復10.3的試驗，再重復10.1和10.2的試驗。樣品編號面積(㎡)絕緣電阻(MΩ)

(Voltage：1000V)電阻*面積

(MΩ·㎡)結果31002260006測試前0.69460.70317.38合格測試后0.694.463.07失敗IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.13濕-熱試驗目的：確定組件承受長期濕氣滲透的能力。試驗箱體滿足以下要求：GB/T2423.3測試條件：試驗溫度：85℃±2℃相對濕度：85%±5%試驗時間：1000h此試驗主要考察組件封裝材料。在高溫高濕條件下，組件封裝材料如玻璃會發(fā)生白斑；封裝材料產生脫層，氣泡，材料間粘接力下降；EVA黃變，龜裂；鍍錫銅帶黃變，腐蝕；背板黃變，發(fā)硬，變脆，分層等現(xiàn)象。此類異常會造成組件外觀缺陷，功率衰減和絕緣性能不合格等。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.13濕-熱試驗常見失效：IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.13濕-熱試驗IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.13濕-熱試驗絕緣性能：濕漏電流測試注：組件經受時間為2h至4h恢復期后，重復10.3和10.15的試驗，再重復10.1和10.2的試驗。樣品編號面積(㎡)絕緣電阻(MΩ)

(Voltage：1000V)電阻*面積

(MΩ·㎡)結果58511068450084900測試前1.28447.3572.5合格測試后1.28162.8208.4合格IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.14引出端強度試驗目的：確定引出端及其與組件體的附著是否能承受正常安裝和操作過程中所受的力。測試方法：考慮三種類型的組件引出端：A型：直接自電池板引出的導線；B型：接線片、接線螺栓、螺釘?shù)?；C型：接插件。參照GB/T2423.29Ua拉力試驗：主要針對接線頭及線纜部位。分3個方向，為X軸Y軸Z軸。拉力不能超過組件重量。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.14引出端強度試驗彎曲試驗：實施10次循環(huán)(每次循環(huán)為各相反方向均彎曲一次)。2nd標準中未定義拉力。一般認為拉力實驗做完就可以了。3rd標準按照IEC60068-2-21，testUb中定義進行測試。注：試驗后重復試驗10.1和10.2，一般還會做10.3，10.15考察線纜跟接線盒接觸部位的密封性能。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.15濕漏電流試驗目的：評價組件在潮濕工作條件下的絕緣性能，驗證雨、霧、露水或溶雪的濕氣不能進入組件內部電路的工作部分，如果濕氣進入在該處可能會引起腐蝕、漏電或安全事故。對于常規(guī)組件，主要是驗證硅膠的密封性能，以及接線盒的絕緣性能。參考標準：IEC60529

和GB4208外殼防護等級(防水防塵)

。測試溶液要求：電阻率：不大于3500·cm表面張力：不大于3N/m溫度：22℃3℃溶液深度應有效覆蓋所有表面，不要泡到沒有為浸泡而設計的引線盒入口。測試電壓：500V或組件系統(tǒng)電壓的較大值測試時間：2min判斷標準：對于面積小于0.1m2的組件絕緣電阻不小于400M對于面積大于0.1m2的組件，測試絕緣電阻乘以組件面積應不小于40M·m2注：3rd中未對表面張力作要求。根據(jù)VDE以及UL的要求：去除恢復期，所有測試必須出箱后6H做完，以免在常溫中恢復影響測試結果。IEC61215測試項目及失效案例介紹UL1703-27濕絕緣電阻試驗測試溶液要求：電阻率：不大于3500·cm表面張力：不大于3N/m溫度：22℃3℃接線盒和其他連接器維持在液體水平面之上，并且用這種液體介質全部淋濕，非絕緣的末端則不能淋濕。測試電壓：在液體介質中經過兩分鐘的浸沒后，用可提供500V直流電壓的儀器兩極來測量電池板的輸出端間的絕緣電阻。測試時間：30s判斷標準：在應用電壓下，應該沒有電擊穿現(xiàn)象對于面積小于0.1m2的組件絕緣電阻不小于400M對于面積大于0.1m2的組件，測試絕緣電阻乘以組件面積應不小于40M·m2根據(jù)VDE以及UL的要求：去除恢復期，所有測試必須出箱后6H做完，以免在常溫中恢復影響測試結果。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.16機械載荷試驗目的：確定組件經受風、雪或覆冰等靜態(tài)載荷的能力。常用方法有3種：水壓(壓力均勻，成本低，但是需要人力較多)，沙袋加壓，氣壓。測試過程中需要對測試組件通以一定的反向電流，監(jiān)控其內部電路連續(xù)性。測試方法：1在前表面上，逐步將負荷加到2400Pa，使其均勻分布。(負荷可采用氣動加壓，或覆蓋在整個表面上重量，對于后一種情況，組件應水平放置。)保持此負荷1h。2在背表面上重復上述步驟。3重復步驟1和步驟2三次。注：對于陣風安全系數(shù)3，2400Pa對應于130km·h-1風速的壓力(約±800Pa)。若要試驗組件承受冰和雪重壓的能力，則本試驗最后一次循環(huán)，加于組件前表面的負荷應從2400Pa增至5400Pa。注：試驗后重復10.1、10.2和10.3的試驗。IEC61215測試項目及失效案例介紹UL-41機械載荷試驗UL里邊此實驗做的比較少測試方法：1載荷力度：146.5kg/m2，或者為廠商設計的一荷載值（大于146.5kg/m2）。2除了反面測試在采用支架安裝方式情況下：載荷為0.75倍設計載荷外，其他測試無論正反面全部為1.5倍設計載荷。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.17冰雹試驗目的：驗證組件能經受住冰雹的撞擊。冰球應滿足如下要求：肉眼看不到裂紋；直徑在要求值5%范圍內；質量在表中相應標稱值5%范圍內；要求冰球標準直徑為25mm。注：試驗后重復10.1，10.2和10.3的試驗。冰球質量與試驗速度直徑mm質量g試驗速度m·s-1直徑mm質量g試驗速度m·s-112.51525350.941.637.5320.716.017.823.027.24555657543.980.2132.0203.030.733.936.739.5IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.17冰雹試驗撞擊位置示意圖撞擊位置撞擊編號位置123,45,67,89,1011組件窗口一角，距邊框以內。組件一邊，距邊框以內。單體電池邊沿上，靠近電極焊點。在組件窗口上，距組件在支架上的安裝點以內。電池間最小空間上的點。在組件窗口上，距第7次和第8次撞擊位置最遠的點。對冰雹撞擊最易損壞的任意點。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61215測試項目及常見失效-10.18旁路二極管熱性能試驗目的：評價旁路二極管的熱設計及防止對組件有害的熱斑效應性能相對長期的可靠性。測試條件：溫度：75℃±5℃電流：標準測試條件下短路電流1.25倍電流測試時間：1h計算公式：其中：Tj是二極管的結溫；Tcase是二極管的測量表觀溫度；RTHjc是根據(jù)表觀溫度制造商提供的對應結溫UD是二極管電壓TD是二極管電流注：此試驗不僅僅是測試二極管的工作結溫，也可根據(jù)接線盒的設計對相關部位的溫度進行監(jiān)控測試其散熱性能。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-10.2可接觸試驗設備要求：按IEC61032圖7所示的11號圓柱型試驗工具。歐姆表或導通測試儀。試驗程序：根據(jù)制造商推薦的方法安裝組件并進行連線；將歐姆表或導通測試儀與組件電路連接，并連接到試驗工具上；移去組件上所有不用工具就可去掉的覆蓋物、插頭和連接器等的部分；試驗工具在所有的電連接器、插頭、接線盒以及組件電路可達到的任何區(qū)域，用試驗工具進行探測；在探測期間監(jiān)視歐姆表或導通測試儀以確定試驗裝置與組件電路是否有電接觸。要求試驗過程中試驗工具和組件電路之間的電阻不允許低于1M。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-10.3抗劃傷試驗/UL1703－24剪切試驗設備要求：見IEC61032或UL1703。試驗程序：施加壓力：8.9±0.5N；將組件測試面向上水平放置(玻璃面不需要測試)；將試驗裝置放在組件上停留1min，然后以150±30mm/s的速度拉過組件；在不同的方向重復該步驟5次。對組件的后表面重復進行a)和b)。合格判據(jù)如下：無明顯跡象顯示前表面或后表面被劃破，致使組件的帶電體被暴露。接地連續(xù)性試驗、絕緣試驗、濕漏電試驗結果應滿足與最初測試相同的要求。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-10.4接地連續(xù)性試驗/UL1703－25焊接電阻試驗設備要求：見IEC61032或UL1703。試驗程序：把制造商指定的接地點按其推薦的接地連接方法連接到恒流源的一端；在與之相鄰（連接）的裸露導體上找到與接地點有最大電通道距離的點，將該點連接到恒流源的另一端；將電壓表的兩端連接到緊臨電流引線處的導體上；通入2.5倍±10%組件最大過流保護電流至少2min(UL1703為2倍電流)；測量電路電流和相應的電壓降；減少電流至0；在框架上的其他位置重復進行該試驗。合格判據(jù)選定的裸露導體和其他任意導體之間的電阻必須小于0.1。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-10.5脈沖電壓試驗試驗目的：驗證組件中固體絕緣材料承受大氣環(huán)境引起的過電壓的能力。它也涉及到由于低電壓設備開關引起的過電壓狀態(tài)。試驗程序：為保證試驗的重復性，本試驗應在室溫和相對濕度小于75%的條件下進行。程序如下：1用銅箔覆蓋整個組件（未安裝邊框的組件

），連接銅箔至脈沖發(fā)生器的負極；2將組件輸出端短接，并與沖擊電壓發(fā)生器的正極相連；銅箔的參數(shù)如下：銅層厚度：0.03到0.05mm。導電膠：電阻<1，測量面積：625mm2?？偤穸龋?.05到0.07mm。組件無光照，用沖擊電壓發(fā)生器施加脈沖電壓，峰值電壓如下表、波形如下圖所示。脈沖波形用示波器檢測，每次試驗時應檢驗上升時間和脈沖持續(xù)時間。3必須施加3個連續(xù)的脈沖；4改變脈沖發(fā)生器終端的極性，再施加3個連續(xù)的脈沖。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-10.5脈沖電壓試驗脈沖電壓與最大系統(tǒng)電壓按IEC60060-1規(guī)定的脈沖電壓波形注：O1為脈沖電壓的起點，該點為線性時間軸與A、B點確定的直線的交點。最大系統(tǒng)電壓V脈沖電壓應用等級AV應用等級BV1001500800150250015003004000250060060004000100080006000IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-10.7溫度試驗/UL1703-19溫度測試試驗條件環(huán)境溫度：可在20℃-55℃；輻照度：700W/m2以上；風速：小于1m/s。程序1試驗用組件安裝在厚約為19mm的木板、壓制板或復合板制成的平臺上。平臺安裝樣品的一面應漆成不反光的黑色。平臺每邊應比組件至少長出60cm。2根據(jù)制造商提供的安裝說明書把試驗組件安裝在平臺上。如果說明書提供了不止一種安裝方式，應使用最壞狀態(tài)的安裝方式。如果沒有指定安裝方式，試驗用組件應直接安裝在平臺上。3分別測試組件開路和短路兩種工作狀態(tài)，記錄每個測試位置在達到熱穩(wěn)定后的溫度。達到熱穩(wěn)定是指每隔5min記錄一個溫度，連續(xù)3個溫度之間的變化小于±1℃。在實際環(huán)境溫度（Tamb）下測得的部件溫度（Tobs）應折合到40℃的參考環(huán)境溫度。折合公式為：Tcon=Tobs+（40-Tamb），其中Tcon是折合后的溫度。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-10.7溫度試驗/UL1703-19溫度測試4如果輻照度不是1000W/m2，應在兩輻照度下測量溫度，兩個輻照度之間最小間隔為80W/m2，然后用二次方程外推得到輻照度為1000W/m2的溫度。（原標準該處有錯，或是測兩點，用線性外推，或是測三點，用二次方程外推）典型的測試點包括：組件中心電池對應的上表面處；組件中心電池對應的下表面處；接線盒壁內表面；接線盒內部空間；現(xiàn)場接線端子；現(xiàn)場接線用引線的絕緣層；電連接器外殼（如果配有）二極管外殼（如果配有）注：由結構的不同，實驗室可對每個所述區(qū)域設置多于一個的數(shù)據(jù)采集點。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-10.7溫度試驗/UL1703-19溫度測試5要求如下：測量溫度不超過下表列出的表面、材料和部件對應的溫度要求：組件的任何部分無蠕變、變形、下陷、燒焦或類似10.1定義的損傷。

部件溫度極限元件、材料或部件溫度極限℃絕緣材料：c)聚合物a)纖維90層壓酚類化合物125模壓酚類化合物150現(xiàn)場接線端子，金屬元件高于環(huán)境溫度接線盒中導線可接觸到的部分a)或d)，較高的一個，或b)帶絕緣的導體d)安裝表面（框架）和結構件之間的間隙90a)材料的相對指示溫度（RTI）減去。b)如果對使用導體有最小溫度額定值的標識，接線盒中端子溫度可超過該值，但不應高于。c)如果能夠確定較高的溫度不會有火災或電擊的危險，高于規(guī)定的溫度是可接受的。d)帶絕緣的導體溫度不應超過導體的額定溫度。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-10.8防火試驗/UL1703-31耐火試驗考慮到工廠端安全影響，無法測試。1火焰蔓延試驗1.1當電池板用于裝配在屋頂之上，用于安裝在屋頂上面或是作為建筑物屋頂結構的一部分（這些結構材料的表面由等級A,B,C類屋頂覆蓋材料組成）時，應該按照屋頂覆蓋材料耐火性試驗——UL790進行火焰蔓延試驗。實驗中及實驗結束后決不能有以下現(xiàn)象：a)電池板的任何部分以火焰或是炙熱的物質形式從測試面板上掉落。b)屋頂覆蓋物部分，作為建筑物屋頂結構的一部分或是與之成為一體的電池板的任何部分，以熾熱的顆粒的形式掉落。c)對A類材料來說，火焰蔓延超過1.82m；對B類材料來說，火焰蔓延超過2.4m；對C類材料來說，火焰蔓延超過3.9m。火焰的蔓延從樣品的前沿開始測量。d)在直接暴露在測試火焰的路徑（通道）上，有明顯的側面火焰的蔓延。包含在頂面上以及任何中間路線的火焰蔓延（比如在支架或整體模塊與屋頂木瓦間的地方）。

1.2對于安裝在建筑屋頂結構上面的電池板，火焰蔓延試驗時，電池板對著測試的火焰。這樣火焰就僅僅作用于電池板的頂面。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-10.8防火試驗/UL1703-31耐火試驗2燃燒烙印實驗2.1.作為建筑物屋頂結構材料的一部分（這些結構材料的表面由等級A,B,C類屋頂覆蓋材料組成）以及用于安裝在屋頂上面的電池板，應該按照屋頂覆蓋材料耐火性能試驗—UL790進行燃燒烙印實驗。試驗中及實驗結束后決不能有以下現(xiàn)象：a)電池板的任何部分以火焰或是炙熱的物質形式從試驗甲板上掉落。b)從屋頂覆蓋中，從電池板中燃燒出一個洞；c)作為建筑物屋頂結構的一部分或是與之成為一體的電池板的任何部分，以熾熱的顆粒的形式掉落；d)電池板出現(xiàn)持續(xù)的火焰。

IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-10.8防火試驗/UL1703-31耐火試驗概要1對于火焰蔓延和燃燒烙印實驗，測試的嚴格性（等級A,B或者C）應該相當于屋頂覆蓋材料的設計等級。

2對于對于火焰蔓延和燃燒烙印實驗，電池板按照提供的說明進行安裝。用電池板裝備的安裝硬件或是說明中說明的安裝方法來裝配電池板，從而進行試驗。電池板相對于水平面的傾斜度按安裝說明的最小指定的傾斜度。模擬的屋頂甲板傾斜不超過416mm/m。

3電池板經這部分中的任何一項試驗后，都不能拿來使用。

4對要求的每一種火險等級，只要求進行一次火焰蔓延和燃燒烙印實驗。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-10.9反向電流過載試驗/UL1703-28反向電流過載試驗程序：用一張單層的白薄紙覆蓋在一塊19mm厚的軟松木板上，后將試驗組件的上表面朝下放置其上。組件的背表面覆蓋一層細紗布。該細紗布是一種未經處理的棉布，規(guī)格為26m2/kg到28m2/kg，支數(shù)為32乘28。短路所有的防反二極管。試驗應在無風條件下進行。組件上輻照度應低于50W/m2。將一臺實驗室用直流電源連接到組件上，電源正極接組件輸出端的正極。反向試驗電流（Itest）應等于制造商提供的組件過流保護電流額定值的135%。試驗電源電流值應被限制為Itest，加大電源電壓使反向電流能流過組件。試驗應持續(xù)2h，或出現(xiàn)失敗時。注：關于最大過流保護額定值，見IEC61730-1中12.1。合格判據(jù)如下：組件沒有燃燒，與組件接觸的細紗棉布和白薄紙也沒有燃燒或焦斑；濕漏電測試應滿足與最初測試相同的要求。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-10.10組件破裂試驗程序將組件用制造商指示的方法牢固地安裝在測試框架居中的位置。試驗程序如下：撞擊袋靜止，其到組件表面的距離不超過13mm，到組件中心的距離不超過50mm；拉起撞擊袋到300mm高，等袋子穩(wěn)定后，放開袋子撞擊組件；如果組件沒有破裂，拉起撞擊袋到450mm高，重復b）。如果仍然無破裂，拉起撞擊袋到1,220mm高，再重復b）。合格判據(jù)如果滿足以下任何一條判據(jù)，組件應判定為通過破裂試驗：當破裂發(fā)生時，無直徑大于76mm（3inch）的球可自由穿過的裂縫或開口。當破損發(fā)生時，在撞擊后5min內收集到的最大的10片無裂紋的碎片,其總重量的克數(shù)不大于樣品厚度的毫米數(shù)乘16。當破裂發(fā)生時，無大于6.5cm2的碎片濺出組件以外。組件沒有破裂。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-11.1局部放電試驗適用范圍：IEC絕緣材料預鑒定的聚合物材料。程序程序如下：根據(jù)IEC60664-1中C.2.1和D.1，試驗電壓從低于最大系統(tǒng)電壓的值開始，逐漸升高電壓至局部放電發(fā)生(閾值電壓)，再繼續(xù)升高10%；然后將電壓降低到局部放電消失；當充電密度降到1pC時，應認為已達到猝失電壓。該電壓須用精度5%的儀器測量；局部放電的猝失電壓可能受環(huán)境條件的影響。對這些影響應考慮F1為1.2的基本安全因子。根據(jù)IEC60664-1中4.1.2.4滯后因子被減至1。安全等級A要求加強型絕緣有一附加安全因子F3=1.25，因此試驗電壓的初始值為1.5Uoc（系統(tǒng)電壓由組件制造商給出）；用10個試驗樣品重復測試。合格判據(jù)如果局部放電猝失電壓的平均值減去標準偏差大于給定最大系統(tǒng)電壓的1.5倍，那么該聚合物通過本試驗。IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-11.2導線管彎曲試驗適用范圍：IEC絕緣材料預鑒定的聚合物材料。程序將兩根長460mm，其公稱尺寸與接線盒相配的導線管安裝在(如果接線盒是單面引出導線管,該試驗將不適用)。對打算用非金屬導線管的接線盒，先把試驗導線管熱焊到管接頭上，安裝前的固化時間不低于24h。將接線盒裝在試驗裝置的中間，整個裝置放在如圖7所示的支撐物上。將支撐物之間的距離設置為760mm加上接線盒中導線管末端之間的距離，以給試驗樣品作用所要求的彎曲力矩。下表列出了不同規(guī)格的導線管需加載的作用力，載荷懸掛在接線盒中心60s。在這段時間內，接線盒和導線管應繞裝置的中心軸旋轉一周。合格判據(jù)組件接線盒的壁不應破裂或從導線管上分離。注：如果導線管破裂發(fā)生在接線盒損壞或連接分離之前，接線盒的性能可認為是合格的。

彎曲載荷導線管公稱尺寸mm載荷力N13-2522026-5033051-100490IEC61215測試項目及失效案例介紹IEC61730-11.3接線盒孔口蓋敲落試驗試驗條件一個帶可敲落孔口的聚合物接線盒樣品將在環(huán)境溫度25℃下“以收到樣品時的狀態(tài)”進行試驗；另一個帶可敲落孔口的聚合物接線盒樣品將在-20±1℃下放置5h。放置后該接線盒應立即重復上述試驗。試驗程序如下：第一步 用一個最短38mm長、直徑6.4mm的平頭圓軸對敲落蓋施加44.5N的力，持續(xù)施力1min。施力方向與孔蓋平面垂直，加在最可能引起敲落蓋移動的位置。1h后測量孔蓋和接線盒壁的錯位。第二步 用一個螺絲刀當鑿子，把敲落蓋擊開。敲落后允許螺絲刀刃邊沿已經打開的內壁劃一周，以除去留在邊緣上的碎片。第三步 對另外兩個敲落蓋重復第一步和第二步。如果接線盒的一個敲落蓋可以有多個直徑的開孔，當小直徑敲落蓋被擊開時，大直徑敲落蓋應無移動。合格判據(jù)敲落蓋在施加上述穩(wěn)定的作用力后仍應保持在原位，并且所測敲落蓋和開口之間的錯位應不大于0.75mm。敲落蓋應容易地敲落，且不造成任何尖銳邊緣或對接線盒產生任何損壞。IEC61215測試項目及失效案例介紹UL1703-21漏電流試驗試驗方法1組件標記的最大系統(tǒng)電壓大于30V時，則漏電流不大于下表中指定的數(shù)值。2電池板的漏電試驗在組件溫度為25±3℃下進行，然后在電池溫度為NOCT±2℃下進行。分別測試正負引出端的漏電流。3測試電壓為系統(tǒng)電壓。4將不導電部位如接線盒部位用導電箔包裹。

IEC61215測試項目及失效案例介紹UL1703-22拉力試驗試驗條件1除了那些在安裝過程經過處理或是在電池板中的起到一些常規(guī)應用的之外，用于外部的導線或者電纜，或是終止于產品兩個末端之間的導線或者電纜應該能在結構的任何方向承受89N力的作用達1分鐘。并且不能對導線或電纜、連接的方式以電池板造成損害。

2不管連接器是直接還是通過配線連接到與之配對的連接器上，連接到與之配對的連接器上并且沒有導線間隔的可分離式的連接器，應該能在結構的任何方向承受89N力的作用達1分鐘。并且不能對連接器、電池板、裝配在電池板上的連接器造成損害或是影響到兩個配對連接器之間的拆離。IEC61215測試項目及失效案例介紹UL1703-23壓力試驗試驗條件電池板應用過程中，任何端點都應該能承受以下力的作用達1分鐘：a)直徑12.7mm鋼棒施加的89N的力的作用，鋼棒末端的半徑為12.7mm。b)直徑1.6mm的鋼棒施加的17.8N的力的作用，鋼棒末端的半徑為1.6mm。IEC61215測試項目及失效案例介紹UL1703-30撞擊試驗試驗條件用于包裹那些有發(fā)生火災以及電擊危險性部位的聚合物材料以及與17.1(c)中評價一致的上表層材料應該按照如下要求進行試驗。

1當一電池板受到如2中描述的那樣的撞擊時，應該不會有像第15部分（非絕緣導電部分的可接觸性）那樣定義的可接觸的導電部分。在當沒有大于6.5cm2的顆粒從它們普通的安裝位置中濺射出來時，表層材料的破損可以被接受。

2當一電池板應用在具有代表性場合時，要承受6.78J能量的沖擊試驗：即用直徑為51mm，質量為5