地面用晶體硅光伏組件環(huán)境適應(yīng)性測試要求第2部分濕熱氣候條件

1、中國質(zhì)量認(rèn)證中心認(rèn)證技術(shù)規(guī)范CQCXXXX2013地面用晶體硅光伏組件環(huán)境適應(yīng)性測試要求第2部分:濕熱氣候條件Terrestrial crystalline silicon photovoltaic (PV) modules performance requirements in multiple climates Part 1: Damp-Heat Climate Condition（申請備案稿）2013-XX-XX發(fā)布2013-XX-XX實(shí)施中國質(zhì)量認(rèn)證中心 發(fā) 布目 錄前 言II1范圍和目的32引用標(biāo)準(zhǔn)33濕熱氣候條件特點(diǎn)及試驗(yàn)程序34樣品要求55合格判據(jù)56嚴(yán)重外觀缺陷57報告58重新

2、測試69試驗(yàn)項目69.1外觀檢查69.2EL檢測69.2.1目的69.2.2程序69.3最大功率點(diǎn)確定69.4絕緣耐壓試驗(yàn)69.5濕漏電流試驗(yàn)69.6接地連續(xù)性試驗(yàn)69.7鹽霧試驗(yàn)69.8PID試驗(yàn)79.8.1目的79.8.2裝置79.8.3試驗(yàn)過程79.8.4最后試驗(yàn)79.8.5要求79.9濕熱試驗(yàn)79.9.1目的79.9.2程序79.9.3最后試驗(yàn)89.9.4試驗(yàn)要求89.10機(jī)械載荷試驗(yàn)8前 言光伏技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用與發(fā)展對光伏組件提出了性能長期可靠的技術(shù)要求。不同的氣候條件與使用條件會對光伏組件的發(fā)電性能、機(jī)械性能產(chǎn)生影響，為此需要根據(jù)光伏組件在不同的使用環(huán)境下的性能要求制定適合的檢測方

3、法與評價標(biāo)準(zhǔn)。本技術(shù)規(guī)范系列針對晶體硅光伏組件在濕熱氣候條件下應(yīng)用提出了差異化檢測要求與實(shí)驗(yàn)方法。本部分定義了濕熱氣候條件對應(yīng)的試驗(yàn)環(huán)境，給出了濕熱氣候條件下組件的溫度/濕度環(huán)境試驗(yàn)方法，給出了濕熱氣候條件下光伏組件的鹽霧試驗(yàn)方法，以確保組件在沿海地區(qū)等空氣中鹽分含量較大的條件下能夠長期有效運(yùn)行，給出了光伏組件在濕熱氣候條件下的機(jī)械應(yīng)力試驗(yàn)方法。本規(guī)范由中國質(zhì)量認(rèn)證中心提出。本規(guī)范由中國質(zhì)量認(rèn)證中心歸口。本規(guī)范起草單位：中國質(zhì)量認(rèn)證中心，中國科學(xué)院電工研究所，上海質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，深圳電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心、揚(yáng)州光電產(chǎn)品檢測中心，英利綠色能源（控股）有限公司。國家太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)

4、中心。本規(guī)范主要起草人：邢合萍 劉海濤 康巍 翟永輝 李松麗 王建全 謝玉章 趙文 田樹全 惲?xí)F 胡旦地面用晶體硅光伏組件環(huán)境適應(yīng)性測試要求第2部分：濕熱氣候條件1 范圍和目的本技術(shù)規(guī)范為使用在濕熱氣候條件下光伏組件給出了試驗(yàn)環(huán)境要求。IEC 61215已經(jīng)給出了一系列試驗(yàn)方法，包括：光伏組件在使用初期可能發(fā)生的性能衰減或失效；機(jī)械載荷試驗(yàn)（10.16）、冰雹試驗(yàn)（10.17）、干/濕絕緣試驗(yàn)（10.3和10.15）的組件差異性試驗(yàn)級別劃分；IEC 61730也根據(jù)組件不同的應(yīng)用安全等級，給出了不同的安全試驗(yàn)方法與要求?？紤]到光伏組件應(yīng)用的不同氣候環(huán)境和使用條件，差異化的檢測方法能夠有針對性的

5、評價光伏組件在某一特定地區(qū)和特定使用條件下的可靠性與耐久性。通過建立科學(xué)合理的試驗(yàn)方法與要求，能夠最大程度的保障組件制造商與最終用戶的利益。本技術(shù)規(guī)范系列旨在幫助企業(yè)設(shè)計制造出更經(jīng)久耐用的組件產(chǎn)品，并根據(jù)組件不同的應(yīng)用范圍有不同的產(chǎn)品質(zhì)量要求；為終端用戶提供足夠的信息，選擇適合自身需求（氣候條件與使用條件）的光伏組件產(chǎn)品；對光伏組件在濕熱氣候條件下的使用壽命提供依據(jù)；對在某一特定地區(qū)（氣候條件）開展的光伏電站項目提供適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的光伏組件質(zhì)量檢測方法及要求。2 引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成了本標(biāo)準(zhǔn)的條文。標(biāo)注日期的標(biāo)準(zhǔn)，僅引用的版本有效。未標(biāo)注日期的標(biāo)準(zhǔn)，可使用最

6、新版本標(biāo)準(zhǔn)（包括任何修訂文件）。GB/T 2421:電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 總則GB/T 2423.18電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)Kb：鹽霧，交變（氯化鈉溶液）IEC 60068-2-78 :電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗(yàn)規(guī)程 試驗(yàn)Cab：恒定、濕熱試驗(yàn)方法IEC 60891-2009:Photovoltaic Devices - Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V characteristicsIEC 60068-2-52:Environmental testing Part 2

7、: Tests Test Kb: Salt mist, cyclic (sodium chloride solution)IEC 61215:Crystalline silicon terrestrial photovoltaic (PV) modules - Design qualification and type approvalIEC 61730-1:Photovoltaic (PV) module safety qualification - Part 1: Requirements for constructionIEC 61730-2:Photovoltaic (PV) modu

8、le safety qualification - Part 2: Requirements for testingIEC 61701:Salt mist corrosion testing of photovoltaic (PV) modulesISO/IEC 17025:General requirements for the competence of testing and calibration laboratories3 濕熱氣候條件特點(diǎn)及試驗(yàn)程序濕熱氣候條件具有氣溫高、濕度高、雨量大、日溫差小，無風(fēng)或少風(fēng)為特點(diǎn)的氣候。中國的四川、浙江、福建等東南沿海是濕熱氣候的典型地區(qū)。圖1給出

9、了光伏組件在濕熱氣候條件所對應(yīng)的環(huán)境適應(yīng)性的主要測試項目。把組件分組，并按圖1所示的程序按往下的順序進(jìn)行試驗(yàn)。圖中每個方框?qū)?yīng)本規(guī)范的一條。具體試驗(yàn)的方法和要求，包括所需要進(jìn)行的初始和最終的測試，都在第9章中詳細(xì)規(guī)定。 7個組件預(yù)處理515kWhm29.1外觀檢查9.2EL檢測9.3最大功率點(diǎn)確定9.4絕緣耐壓試驗(yàn)9.5濕漏電流試驗(yàn) 9.6接地連續(xù)性測試1個組件 2個組件 2個組件 2個組件9.2EL試驗(yàn)9.10機(jī)械載荷試驗(yàn)9.8鹽霧試驗(yàn)9.7PID試驗(yàn)9.9濕熱試驗(yàn)1個組件 圖1 濕熱氣候條件下晶體硅光伏組件環(huán)境適應(yīng)性的測試程序4 樣品要求從同一批或幾批產(chǎn)品中，按GB/T2828規(guī)定的方法隨

10、機(jī)地抽取7個（如需要可增加備份）組件用于試驗(yàn)。這些組件應(yīng)由符合相應(yīng)圖紙和工藝要求規(guī)定的材料和元器件所制造，并通過了IEC 61215設(shè)計鑒定和定型試驗(yàn)序列要求。組件應(yīng)附帶制造廠的貯存、運(yùn)輸、安裝和電路連接說明，并包括系統(tǒng)最大電壓。如果被試驗(yàn)的組件是一種新設(shè)計的樣品而不是來自于生產(chǎn)線上，應(yīng)在試驗(yàn)報告中加以說明。5 合格判據(jù)如果每一個試驗(yàn)樣品達(dá)到下列各項判據(jù)，則認(rèn)為該組件設(shè)計通過了濕熱氣候條件下的環(huán)境適應(yīng)性測試。a) 在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下，組件的最大輸出功率衰減在每個單項試驗(yàn)后不超過規(guī)定的極限，在每組試驗(yàn)后的不超過8%； b) 在試驗(yàn)過程中，無組件呈現(xiàn)斷路現(xiàn)象；c) 無第6章中定義的任何嚴(yán)重外觀缺陷；

11、d) 試驗(yàn)完成后滿足絕緣試驗(yàn)要求；e) 每組試驗(yàn)開始時和結(jié)束時，濕熱試驗(yàn)后滿足漏電流試驗(yàn)的要求；f) 滿足單個試驗(yàn)的特殊要求。如果兩個或兩個以上組件達(dá)不到上述判據(jù)，則該組件達(dá)不到濕熱氣候條件下的環(huán)境適應(yīng)性測試要求。如果一個組件未通過任一項試驗(yàn)，取另外兩個滿足第4章要求的組件從頭進(jìn)行全部相關(guān)試驗(yàn)程序的試驗(yàn)。假如其中的一個、或兩個組件都未通過試驗(yàn)，該設(shè)計被判定達(dá)不到鑒定要求。如果兩個組件都通過了試驗(yàn)，則該組件達(dá)到濕熱氣候條件下的環(huán)境適應(yīng)性測試要求。6 嚴(yán)重外觀缺陷對設(shè)計鑒定和定型，下列缺陷是嚴(yán)重的外觀缺陷：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

12、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(yùn)行；c) 一個電池的一條裂縫，其延伸可能導(dǎo)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(jī)械完整性，導(dǎo)致組件的安裝和/或工作都受到影響。7 報告通過本技術(shù)規(guī)范的試驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)給出符合ISO/IEC17025要求的正式檢測報告，應(yīng)包括測量的性能參數(shù)，以及任何第一次試驗(yàn)未通過測試和重新試驗(yàn)的詳細(xì)情況。光伏組件所獲得的級別標(biāo)識應(yīng)在其生產(chǎn)銘牌上加以標(biāo)注，并在產(chǎn)品說明書中加以必要的說明。報告應(yīng)包含組件的詳細(xì)規(guī)格，同時應(yīng)指出產(chǎn)品的技術(shù)水平及將來可能出現(xiàn)的問題。包括

13、（但不限于）以下內(nèi)容：-光伏組件在通過本規(guī)范后的電性能參數(shù)（例如：組件效率，峰值功率等）-干/濕絕緣試驗(yàn)后組件的漏電流-電致發(fā)光檢測中反映的組件熱斑、電池片隱裂等可能導(dǎo)致組件失效的說明（文字或照片）每份證書或報告還應(yīng)包括下列信息：a)標(biāo)題；b)實(shí)驗(yàn)室的名稱、地址和完成試驗(yàn)的地點(diǎn)；c)報告的標(biāo)識；d)委托客戶的名稱和地址；e)試驗(yàn)樣品的描述和鑒定；f)試驗(yàn)樣品的特點(diǎn)和條件；g)接收到試驗(yàn)樣品的日期和試驗(yàn)日期；h)所采用的試驗(yàn)方法；i)樣品的取得方式；j)對試驗(yàn)方法的任何偏離、附加或排除，相關(guān)特殊試驗(yàn)的任何其他信息，如環(huán)境條件；k)有適當(dāng)圖表和照片支持的測量、檢查和推論，包括電性能參數(shù)的變化、試驗(yàn)

14、環(huán)境參數(shù)、任何觀察到的失效現(xiàn)象等；l)試驗(yàn)結(jié)果的測量不確定度的表述（必要時）；m)簽名和標(biāo)識，及對報告的內(nèi)容及頒發(fā)日期負(fù)責(zé)；n)對報告僅與相關(guān)試驗(yàn)項目結(jié)果有效的申明（如有必要）；o)實(shí)驗(yàn)室出具的證書或報告應(yīng)完整采用，只有經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面許可才可部分使用的申明。p) 組件制造廠應(yīng)保存一份證書或報告留作參考。8 重新測試在組件的設(shè)計、材料、元器件或工藝作任何改變時，可能需要重新進(jìn)行部分或全部試驗(yàn)來確保測試結(jié)論的有效性。9 試驗(yàn)項目9.1 外觀檢查測試方法和要求同IEC61215 10.1。9.2 EL檢測9.2.1 目的 EL（電致發(fā)光）檢測的目的是通過向組件中通入電流，檢查組件中潛在的隱裂、斷柵、黑

15、片等內(nèi)部缺陷。9.2.2 程序 將被測組件放置在不高于50lx的暗室中，用直流電源的正極與光伏組件的正極連接，負(fù)極與負(fù)極連接，向光伏組件通入大小為標(biāo)稱最大功率點(diǎn)電流（2%）的反向電流，2s8s，利用紅外相機(jī)拍攝組件的照片。9.3 最大功率點(diǎn)確定測試方法和要求同IEC61215 10.2。9.4 絕緣耐壓試驗(yàn)測試方法和要求同IEC61730-2 MST 13。9.5 濕漏電流試驗(yàn)測試方法和要求同IEC 61215 10.15。9.6 接地連續(xù)性試驗(yàn)測試方法和要求同IEC61730-2 MST 13。9.7 鹽霧試驗(yàn)測試方法和要求同IEC 61701中第7章第10章中晶體硅組件部分及相關(guān)章節(jié)，鹽霧

16、試驗(yàn)的嚴(yán)酷等級可根據(jù)具體的使用環(huán)境確定或由客戶指定。9.8 PID試驗(yàn)9.8.1 目的PID（高電壓誘導(dǎo)衰減）試驗(yàn)的目的是控制組件在高電壓作用下，玻璃、封裝材料之間產(chǎn)生過高的漏電流，避免電荷大量聚集在電池片表面，導(dǎo)致組件性能下降。9.8.2 裝置 a) 一個氣候室，有自動溫度控制，使內(nèi)部空氣循環(huán)和避免在試驗(yàn)過程中水分凝結(jié)在組件表面的裝置，而且能容納一個或多個組件進(jìn)行試驗(yàn)。 b) 在氣候室中有安裝或支承組件的裝置，并保證周圍的空氣能自由循環(huán)。安裝或支承裝置的熱傳導(dǎo)應(yīng)小，因此實(shí)際上，應(yīng)使組件處于絕熱狀態(tài)。 c) 測量和記錄組件溫度的儀器，準(zhǔn)確度為1。溫度傳感器應(yīng)置于組件中部的前或后表面。如多個組件

17、同時試驗(yàn)，只需監(jiān)測一個代表組件的溫度。d)有限流的直流電壓源，能提供高于最大系統(tǒng)電壓的直流電壓； e) 在試驗(yàn)過程中，監(jiān)測通過每一個組件漏電流的儀器。9.8.3 試驗(yàn)過程a) 將待測組件放入氣候室。在組件中部黏貼熱電偶監(jiān)控樣品溫度。b) 將待測組件與直流源連接。對于由P型電池片組成的組件，將組件引出線短路后接到有限流裝置的直流源的負(fù)極，組件的接地端引出線接到有限流裝置的直流源的正極。N型電池片組件與直流源的連接方式與P型組件相反。c) 關(guān)閉氣候室，使組件的溫度穩(wěn)定在852，氣候室濕度穩(wěn)定在85%3%。d) 以不大于500Vs-1的速率增加直流源的電壓至系統(tǒng)最大電壓(即由制造商標(biāo)注在組件上的最大系統(tǒng)電壓)。如果系統(tǒng)的最大電壓不超過50V，所施加的電壓應(yīng)為500V。維持此電壓96h。監(jiān)控流經(jīng)組件的漏電流。 d) 降低電壓到零，停止氣候室工作，取出被測組件。9.8.4 最后試驗(yàn)在2h到4h的恢復(fù)時間后，重復(fù)9.4和9.5，再重復(fù)9.1、9.3的試驗(yàn)。9.8.5 要求 無第6章中規(guī)定的嚴(yán)重外觀缺陷； 組件最大功率的衰減不超過試驗(yàn)前測試值的5%； 絕緣耐壓應(yīng)滿足初始試驗(yàn)同樣的要求； 濕漏電流試驗(yàn)始終滿足9.5中的要求。9.9 濕熱試驗(yàn)9.9.1 目的確定組件承受長期濕氣滲透的能力。9.9.2 程序試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)IEC 60068-2-78并滿足以下規(guī)定：預(yù)處理將處于室溫下沒有經(jīng)過預(yù)處理的