2023光伏組件綜合環(huán)境應力測試方法

光伏組件綜合環(huán)境應力測試方法I目??次目次 I前言 III光伏組件綜合加速試驗方法：不同氣候綜合序列老化模擬試驗 11范圍 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 13.1組件衰減率 13.2電致發(fā)光試驗 14設備要求 14.1穩(wěn)定試驗設備 14.2EL試驗設備 24.3最大功率試驗設備 24.4絕緣試驗設備 24.5濕漏電試驗設備 24.6紫外綜合試驗設備 25試驗 25.1穩(wěn)定性確認 25.2外觀檢查 25.3EL試驗 25.4最大功率確定 25.5絕緣試驗 25.6濕漏電試驗 35.7紫外濕熱試驗 35.8紫外濕凍試驗 35.9紫外熱循環(huán)試驗 46不同地區(qū)模擬試驗項目 46.1目的 46.2干熱氣候條件 56.3高溫高濕氣候條件 76.4高寒氣候條件 76.5要求 76.6衰減率計算 77報告 8光伏組件綜合環(huán)境應力測試方法范圍本標準規(guī)定了光伏組件經受紫外輻照、溫度和濕度應力同時施加下的綜合試驗方法。本標準適用于平面光伏組件。本標準不適用于聚光光伏組件。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版）適用于本文件。ISO/IEC17025檢測和校準實驗室能力的通用要求(Generalrequirementsforthecompetenceoftestingandcalibrationlaboratories)IEC60904-9光伏器件第9部分：太陽模擬器性能要求(Photovoltaicdevices–Part9:Solarsimulatorperformancerequirements)IEC60904-13光伏器件第13部分：光伏組件電致發(fā)光試驗(Photovoltaicdevices-Part13:Electroluminescenceofphotovoltaicmodules)IEC61215-1地面用光伏組件（PV）–設計鑒定和定型第1部分：試驗要求(Terrestrialphotovoltaic(PV)modules–Designqualificationandtypeapproval–Part1:Testrequirments)IEC61215-2地面用光伏組件（PV）–設計鑒定和定型第2部分：試驗程序(Terrestrialphotovoltaic(PV)modules–Designqualificationandtypeapproval–Part2:Testprocedures)術語和定義下列術語和定義適用于本文件。組件衰減率組件衰減率指光伏組件經老化試驗后，在標準測試條件下（AM1.5G，組件溫度25℃，輻照度1000W/m2）最大輸出功率與初始最大輸出功率的差值和初始最大輸出功率的比值。電致發(fā)光試驗簡稱EL試驗，是通過對組件施加電流引起發(fā)光成像的試驗。設備要求穩(wěn)定試驗設備采用IEC61215-2MQT19規(guī)定的設備。EL試驗設備采用IEC60904-13規(guī)定的設備。最大功率試驗設備采用IEC61215-2MQT02規(guī)定的設備。絕緣試驗設備采用IEC61215-2MQT03規(guī)定的設備。濕漏電試驗設備采用IEC61215-2MQT15規(guī)定的設備。紫外綜合試驗設備紫外光源符合IEC61215-2MQT10規(guī)定的要求，280nm～400nm（UVB280nm～320nm，UVA320nm～400nm）；UVB占UV（A+B）能量的3%～10%，輻照度范圍為(100~250)W/m2，紫外輻照度的準確度為±15%，均勻性為±15%；溫度和濕度可控制氣候室，溫度范圍在-40℃~85℃之間，溫度精度±2℃，濕度范圍在30%~85%之間，濕度精度±5%RH，溫濕度循環(huán)控制可同時實現(xiàn)IEC61215-2MQT11熱循環(huán)試驗、IEC61215-2MQT12濕凍試驗和IEC61215-2MQT13濕熱試驗；在氣候室中有安裝或支撐組件的裝置，并保證周圍的空氣能自由循環(huán)，能容納一個或多個組件進行加速老化試驗；合適的溫度探測器來監(jiān)測和記錄組件溫度，準確度為±2℃；組件連續(xù)性監(jiān)測設備，監(jiān)測和記錄組件電流、電壓；準確度為±5%的監(jiān)控太陽輻照度的設備，安裝在與組件同一平面，記錄輻照度和總輻照量。試驗穩(wěn)定性確認組件試驗前需進行電學穩(wěn)定，按照IEC61215-2MQT19中規(guī)定方法進行。外觀檢查組件在試驗前需進行外觀檢查，按照IEC61215-2MQT01中規(guī)定方法進行。EL試驗組件在試驗前需進行EL試驗，按照IEC60904-13中規(guī)定方法進行。最大功率確定組件在試驗前需進行最大功率確定，按照IEC61215-2MQT02中規(guī)定方法進行。絕緣試驗組件在試驗前需進行絕緣試驗，按照IEC61215-2MQT03中規(guī)定方法進行。濕漏電試驗組件在試驗前需進行濕漏電試驗，按照IEC61215-2MQT15中規(guī)定方法進行。紫外濕熱試驗試驗說明紫外濕熱試驗是紫外試驗（IEC61215-2MQT10）和濕熱試驗（IEC61215-2MQT13）的綜合老化測試，本規(guī)范中簡寫為UV+DH；紫外濕熱試驗的開始與停止以紫外輻照累積量來計算。試驗步驟將組件試樣放入紫外濕熱試驗箱內，輻照面為玻璃面。試驗條件：溫度：（85±2）℃；相對濕度：（85±5）%；UVA波長：320nm～400nm，UVB波長：280nm～320nm，其中UVB輻照量是總波段輻照量的3%～10%，輻射強度：150W/m2；試驗箱環(huán)境及樣品溫度：85℃±2℃（樣品溫度），相對濕度為85%±5%，測試時間400小時。輻照功率累積：按試樣表面實際所受的輻照量進行累積，至少每30kWh/m2用輻照計進行紫外功率校準一次。老化試驗后按照5.3和5.4要求對試樣進行最大功率、EL測試。紫外濕凍試驗試驗說明 紫外濕凍試驗是紫外試驗（IEC61215-2MQT10）和濕凍試驗（IEC61215-2MQT12）的綜合老化測試，本規(guī)范中簡寫為UV+HF；紫外濕凍試驗的開始與停止以濕凍試驗的循環(huán)周期來計算。試驗步驟將組件試樣放入紫外濕凍試驗箱內，試樣輻照面為組件正面。試驗過程：280nm～400nm（UVB280nm～320nm，UVA320nm～400nm）；輻射強度：140W/m2，UVB占UV（A+B）能量的3%～10%；樣品溫度控制范圍：-40℃～85℃，升降溫速率滿足圖1的規(guī)定；濕度控制范圍：30%～85%RH，試驗開始時立即開啟紫外燈光源，正常運行至-20℃，關閉光源。當循環(huán)試驗溫度升至0℃，打開光源，如此循環(huán)20次。輻照功率累積：按試樣表面實際所受的輻照量進行累積，至少每30kWh/m2用輻照計進行紫外功率校準一次。老化試驗后按照5.3和5.4要求對試樣進行最大功率、EL測試。圖1：濕凍試驗溫濕度控制曲線紫外熱循環(huán)試驗試驗說明紫外熱循環(huán)試驗是紫外試驗（IEC61215-2MQT10）和熱循環(huán)試驗（IEC61215-2MQT11）的綜合老化測試，本規(guī)范中簡寫為UV+TC；紫外熱循環(huán)試驗的開始與停止以熱循環(huán)試驗的循環(huán)周期來計算。試驗步驟將組件試樣放入紫外熱循環(huán)試驗箱內，試樣輻照面為組件正面。試驗過程：280nm～400nm（UVB280nm～320nm，UVA320nm～400nm）；輻射強度：160W/m2，UVB占UV（A+B）能量的3%～10%；樣品溫度控制范圍：-40℃～85℃，升降溫速率滿足圖2的規(guī)定；試驗開始時立即開啟紫外燈光源，試驗全程開啟光源。輻照功率累積：按試樣表面實際所受的輻照量進行累積，至少每30kWh/m2用輻照計進行紫外功率校準一次。老化試驗后按照5.3和5.4要求對試樣進行最大功率、EL測試。圖2：熱循環(huán)試驗溫濕度控制曲線不同氣候模擬試驗項目目的利用環(huán)境試驗箱模擬不同地區(qū)戶外實際運行時的輻照度、溫度、濕度等環(huán)境條件，在紫外輻照的條件下進行濕熱、濕凍和熱循環(huán)試驗的序列搭配，以實現(xiàn)較短時間內驗證光伏組件在相應區(qū)域性能衰減的目的。干熱氣候條件干熱氣候條件具有常年氣候干燥、降水較少、冬夏溫差較大的特點。中國的西北、華北的部分地區(qū)（新疆，內蒙等地）屬于典型的干熱氣候。試驗序列按照圖3中序列B給出的測試流程進行光伏組件在干熱氣候條件所對應的環(huán)境耐久性評估測試項目。圖3：不同地域模擬試驗測試序列最后試驗在開路狀態(tài)下，溫度(23±5)℃，相對濕度不超過75%，2h到4h的恢復時間后，重復5.2，5.3，5.4，5.5和5.6的試驗。高溫高濕氣候條件高溫高濕氣候條件具有氣溫高、濕度高、雨量大、日溫差小，無風或少風為特點的氣候。中國的四川、浙江、福建等中東部和南部沿海地區(qū)屬于該氣候的典型地區(qū)。試驗序列按照圖3中序列C給出的測試流程進行光伏組件在高溫高濕氣候條件所對應的環(huán)境耐久性評估測試項目。最后試驗在開路狀態(tài)下，溫度(23±5)℃，相對濕度不超過75%，2h到4h的恢復時間后，重復5.2，5.3，5.4，5.5和5.6的試驗。高寒氣候條件高寒氣候條件具有海拔高，氣溫低，冬寒夏涼，無霜期短；空氣稀薄，透明度好，太陽輻射強，日照長，晴天多；晝夜溫差大；降水量較少，但氣溫低，蒸發(fā)量弱的特點。中國的青藏高原、甘肅、青海等地是該氣候的典型地區(qū)。試驗序列按照圖3中序列A給出的測試流程進行光伏組件在高寒氣候條件所對應的環(huán)境耐久性評估測試項目。最后試驗在開路狀態(tài)下，溫度(23±5)℃，相對濕度不超過75%，2h到4h的恢復時間后，重復5.2，5.3，5.4，5.5和5.6的試驗。沿海濕熱氣候條件溫濕潤氣候條件陸性荒漠氣候溫帶草原氣候要求應滿足下列要求：無IEC61215-18中規(guī)定的嚴重外觀缺陷；絕緣電阻和濕漏電阻應滿足初始試驗同樣的要求。衰減率計算經過輻照度/溫度/濕度組合循環(huán)試驗后，組件衰減率按式(1)計算：…………(1)式中：D——為組件衰減率；Pmax(initial)——為組件經電學穩(wěn)定后最大功率，單位為(W)；Pmax(aw)——為組件經過輻照度/溫度/濕度組合循環(huán)試驗后最大功率，單位為(W)；報告試驗機構應給出符合ISO/IEC17025要求的試驗報告，報告包括下列信息：標題；實驗室的名稱、地址和完成試驗的地點；報告的每一頁均有獨特的標識；需要時有客戶的名稱和地址；相關的取樣方