光伏組件的檢驗測試(終檢)

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一、終檢的內(nèi)容

依照國家標準《地面用晶體硅光伏組件設計鑒定與定型》（GB/T9535-1998）、《海上用太陽電池組件總規(guī)范》（GB/T14008-1992）的規(guī)定，光伏組件需要檢驗測試的基本項目有：1.電性能測試；2.電絕緣性能測試；3.熱循環(huán)試驗；4.濕熱-濕冷試驗；5.機械載荷試驗；6.冰雹試驗；7.老化試驗。

二、光伏組件的電性能參數(shù)

1．光伏組件的輸出特性

光伏組件的性能主要是它的“電流-電壓〞特性，即光伏組件的輸出特性。它能夠反應出組件的光電轉換能力。

反應光伏組件（在一定的光照條件下）的輸出電壓、輸出電流和輸出功率的關系的曲線，稱為輸出特性曲線，也就是“電流-電壓〞特性曲線，也可以表示為I-V特性曲線。

在光伏組件的I-V特性曲線上，有三個具有重要意義的點：開路電壓、開路電流和峰值功率。

2.光伏組件的電性能參數(shù)

光伏組件的電性能參數(shù)主要有：短路電流、開路電壓、峰值電流、峰值電壓、峰值功率、填充因子和轉換效率等。

⑴短路電流(ISC)：當將光伏組件的正負極短路，使U?0時，此時的電流就是組件的短路電流，短路電流的單位是A(安培)，短路電流隨著光強的變化而變化。

⑵開路電壓(UOC)：當光伏組件的正負極不接負載時，組件正負極間的電壓就是開路電壓，開路電壓的單位是V(伏特)。光伏組件的開路電壓隨電池片串聯(lián)數(shù)量的增減而變化，36片電池片串聯(lián)的組件開路電壓為21V左右。

⑶峰值電流(Im)：峰值電流也叫最大工作

電流或最正確工作電流，是指光伏組件輸出最大功率時的工作電流。

⑷峰值電壓(Um)：峰值電壓也叫最大工作電壓或最正確工作電壓，是指太陽能電池片輸出最大功率時的工作電壓，峰值電壓的單位也是

V(伏特)。組件的峰值電壓隨電池片串聯(lián)數(shù)量的

增減而變化，如36片電池片串聯(lián)的組件峰值電壓為17～17.5V。

⑸峰值功率(Pm)：峰值功率也叫最大輸出功率或最正確輸出功率，是指光伏組件在正常工作或測試條件下的最大輸出功率，也就是峰值電流與峰值電壓的乘積：Pm=Im?Um。峰值功率的單位是Wp（峰瓦，實際上，峰瓦和瓦是一致的）。

光伏組件的峰值功率取決于太陽輻照度、太陽光譜分布和組件的工作溫度，因此光伏組件的測試要在標準條件下進行，測量標準是：輻照度

1000W/m2、光譜AM1.5、測試溫度25℃。

⑹填充因子(FF)：填充因子也叫曲線因子，是指光伏組件的最大功率與開路電壓和短路電流乘積的比值：FF=Pm/(Isc?Um)。

填充因子是評價電池片輸出特性好壞的一個重要參數(shù)，它的值越高，說明電池片輸出特性越趨于矩形，電池片的光電轉換效率越高。光伏組

件的填充因子系數(shù)一般在0.5～0.8之間，也可以用百分數(shù)表示。

⑺轉換效率(?)：轉換效率是指光伏組件受光照時的最大輸出功率與照射到組件上的太陽能量功率的比值。即：

?=Pm/(A?Pin)

式中，Pm——電池組件的峰值功率；A—

—電池組件的有效面積；Pin——單位面積的入射光功率，標準條件下為1000W/m2。

3.光伏組件輸出特性的主要影響因素

影響光伏組件輸出特性的主要因素有:負載阻抗、日照強度、組件溫度、熱斑效應等。

⑴負載阻抗

當負載阻抗（電阻）與光伏組件的輸出特性匹配得很好時，光伏組件就可以輸出最高功率，產(chǎn)生最大的效率。負載阻抗增大，組件輸出電流減小，輸出功率變??；負載阻抗減小，組件輸出電流增大，輸出功率同樣會變小。

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⑵日照強度

日照強度與光伏的光電流成正比，日照強度在100?1000W/m2范圍內(nèi)變化時，光電流始終隨日照強度的增長而線性增長；而日照強度對電壓的影響很小，在溫度固定的條件下，當日照強

度在400?1000W/m2范圍內(nèi)變化，光伏組件的

開路電壓基本保持不變。所以，光伏電池的輸出功率與日照強度也基本保持成正比。

⑶組件溫度

光伏組件的溫度越高，其工作效率就越低。隨著組件溫度的升高，其輸出電壓將下降：在20-100攝氏度范圍，組件溫度每升高1攝氏度，每個電池片的輸出電壓大約減小5毫伏；隨溫度的升高，輸出電流略有上升。總的來說，組件溫度升高，其輸出功率下降：組件溫度每升高1攝氏度，則功率減少0.35%。

⑷熱斑效應

在光伏組件中，如有陰影（樹葉、鳥糞等）遮擋了組件的某一部分，或組件內(nèi)部某一電池片損壞時，這些被遮擋和損壞的電池片將被當作負載消耗其他有光照的太陽電池組件所產(chǎn)生的能量，不僅消耗功率還會發(fā)熱，這就是熱斑效應。這種效應能嚴重的破壞光伏電池，特別是在高電壓大電流的電池方陣中，熱斑效應會造成電池片破碎、焊帶脫落、封裝材料燒毀甚至引起火災。

總之，陰影產(chǎn)生的熱斑效應會使組件的輸出功率明顯降低。雖然接線盒安裝了二極管來減少陰影的影響，但假使低估陰影的影響，光伏系統(tǒng)的性能和投資收效都將大大降低。

三、光伏組件的技術要求

1.在標準條件下。組件的實際輸出功率符合標稱功率要求；光電轉換效率不小于14%。

2.能正常工作20～30年，組件所使用的材料、零部件及結構在使用壽命上相互一致，避免因一處損壞而導致整個組件失效；

3.組件功率衰減在20年壽命期內(nèi)不得低于原功率的80%。

4.有足夠的機械強度，能經(jīng)受在運輸、安裝和使用過程中發(fā)生的沖突、振動及其他應力。

5.填充因子FF大于0.65；正常條件下絕緣電阻不低于200MΩ。

6.…………

四、光伏組件的檢驗測試

這里，只列出光伏組件的一些基本性能指標與檢測方法。

1.電性能測試

在規(guī)定的標準測試條件下對太陽能電池組件的開路電壓、短路電流、峰值輸出功率、峰值電壓、峰值電流及伏安特性曲線等進行測量。

2.電絕緣性能測試

以1KV的直流電壓通過組件邊框與組件引出線，測量絕緣電阻，絕緣電阻要求大于2000MΩ，以確保在應用過程中組件邊框無漏電現(xiàn)象發(fā)生。

3.熱循環(huán)試驗

將組件放臵于有自動溫度控制、內(nèi)部空氣循環(huán)的氣候室內(nèi)，使組件在-40～85℃之間循環(huán)規(guī)定次數(shù)，并在極端溫度下保持規(guī)定時間，監(jiān)測試驗過程中可能產(chǎn)生的短路和斷路、外觀缺陷、電性能衰減率、絕緣電阻等，以確定組件由于溫度重復變化引起的熱應變能力。

4.濕熱-濕冷試驗

將組件放臵于有自動溫度控制、內(nèi)部空氣循環(huán)的氣候室內(nèi)，使組件在一定溫度和濕度條件下往復循環(huán)，保持一定恢復時間，監(jiān)測試驗過程中可能產(chǎn)生的短路和斷路、外觀缺陷、電性能衰減率、絕緣電阻等，以確定組件承受高溫高濕和低溫低濕的能力。

5.機械載荷試驗

在組件表面逐漸加載，監(jiān)測試驗過程中可能產(chǎn)生的短路和斷路、外觀缺陷、電性能衰減率、絕緣電阻等，以確定組件承受風雪、冰雹等靜態(tài)載荷的能力。

6.冰雹試驗

以鋼球代替冰雹從不同角度