晶体硅组件认证测试失败机理探讨与

1、2022-7-1Accelerated testing and international access, SNEC, Shanghai, China1晶体硅组件认证测试失败机理探讨与分析Angella Xu (须婷婷须婷婷)Email：ttxutuv-Phone: 186 1633 2955Shanghai, May 21, 2012TV NORD, making our world safer!TV 2目录目录 Contents 1晶体硅组件的技术参数分析04 2IEC61215及IEC61730测试失败机理探讨与分析07 3TUV 的发展历史及TUV NORD主要业务介绍213晶体硅组件

2、的技术参数分析晶体硅组件的技术参数分析一、安全性能（这是我们最关注的，最基本的性能。大家不难发现一、安全性能（这是我们最关注的，最基本的性能。大家不难发现IEC61730-1部分的结部分的结构性要求均是针对组件的安全性能的，而整个构性要求均是针对组件的安全性能的，而整个-2部分的测试及评判标准均是安全性能）部分的测试及评判标准均是安全性能）性能对应IEC61730测试项目实际应用中的风险可能的原因备注耐电压能力MST 11 无障碍试验MST 12 剪切试验MST 13 接地连续性试验MST 14 脉冲电压试验MST 16 绝缘耐压试验MST 17 湿漏电流试验MST 42 引线端子强度试验1.

3、外部带电体带电风险2.雷击风险3.系统电压超标风险1.结构设计不合理2.原材料选择不合适3.产品生产及安装过程防火能力MST 21 温度试验MST 22 热斑试验MST 23 防火试验MST25 旁路二极管热试验MST 26 反向过电流试验1.产品本身的着火风险2.外界着火后的蔓延风险1.电池片、接线盒、背板等主要材料选择不合理耐机械应力能力MST 32 组件破损量试验MST 34 机械载荷试验1.风压、雪压等导致的破损2.外界撞击导致的 破损1.钢化玻璃强度不够或颗粒度过高2.型材强度不够或结构不合理结构性实验MST 15 局部放电试验MST 33 导线管弯曲试验MST 44 可敲落的孔口盖

4、试验线缆开裂，零部件掉落等原材料选择及生产过程控制不足晶体硅组件的技术参数分析晶体硅组件的技术参数分析二、耐气候性能二、耐气候性能性能对应IEC61215测试项目实际应用中的风险可能的原因备注耐高温高湿能力10.13 湿-热试验在赤道等低纬度地区长期使用的风险1.EVA交联度不足，剥离强度不足2.EVA品牌耐水解能力不足3.背板材料耐水解能力不足及透水率偏高4.接线盒密封能力及耐候能力不足耐高低温交变能力10.12 湿-冻试验10.11 热循环试验在昼夜温差大的地区长期使用的风险1.EVA交联度不足，剥离强度不足2.EVA品牌耐水解能力不足3.接线盒密封能力不足4.焊接不好及焊带拉伸强度不高耐

5、紫外能力10.10 紫外预处理试验在高海拔地区长期使用的风险1.EVA耐紫外能力不足或未充分交联2.背板材料的耐紫外能力不足抗撞击能力10.17 冰雹试验戈壁地区使用的风险及对外来撞击的耐受能力不足的风险1.钢化玻璃强度不够或者颗粒度过高晶体硅组件的技术参数分析晶体硅组件的技术参数分析三、电性能三、电性能性能对应IEC61215测试项目实际应用中的风险可能的原因备注STC电性能10.2 最大功率确定1.客户投诉，功率不足1.标准板选用2.测试设备稳定性及准确度3.初期衰减过快4.生产过程中的测试控制不足实际发电能力10.5 电池标称工作温度的测量10.6 标准测试条件和标称工作温度下的性能1.

6、客户投诉，功率不足1.电池工作温度过高2.电池片抗衰减能力不够3.背板/EVA等材料的开紫外等耐候性不足4.焊带选用不合理低辐照度下的发电能力10.7 低辐照度下的性能1.客户投诉，功率不足1.电池填充因子偏低户外抗衰减能力10.8 室外曝露试验1.客户投诉，功率不足2.衰减不一致导致工程串接不一致3.造成热斑1.硅片C O含量或者金属等杂质偏高2.组件原材料耐候性能不足3.焊带等原材料规格不合理6IEC61215及及IEC61730测试失败机理探讨与分析测试失败机理探讨与分析36%28%23%8%3%2%中国大陆送检组件失败比率统计中国大陆送检组件失败比率统计HOT SPOTHUMIDITY

7、 FREEZEDAMP HEATTHERMAL CYCLING 200ROBUSTNESS OF TERMINATIONSWET LEAKAGE备注：部分数据来源于其他第三方研究机构，仅供参考！7IEC61215及及IEC61730测试失败机理探讨与分析测试失败机理探讨与分析Hot-Spot endurance test /热斑耐久测试可能造成的缺陷8IEC61215及及IEC61730测试失败机理探讨与分析测试失败机理探讨与分析Hot-Spot endurance test /热斑耐久测试原理分析：9IEC61215及及IEC61730测试失败机理探讨与分析测试失败机理探讨与分析Hot-Sp

8、ot endurance test /热斑耐久测试 对于晶体硅组件，热斑现象不可避免。该项测试主要验证组件本身发生热斑现象时的自我保护能力以及耐受热斑的能力 。 对于组件生产商，首先要做到尽可能降低组件本身产生热斑现象的几率。同时，提升产品本身耐受热斑的能力。10IEC61215及及IEC61730测试失败机理探讨与分析测试失败机理探讨与分析 产品本身热斑现象产生的几率降低解决方案：1.提高电池片串接一致性（包含电池片各项参数的一致性、电池片生产商的更细致分选以及组件生产商的一致性控制）；2.焊带的选择（这还关系到实际输出功率的大小）；3.提升焊接质量；11IEC61215及及IEC61730

9、测试失败机理探讨与分析测试失败机理探讨与分析 产品本身耐受热斑的能力提升的解决方案：1.接线盒的选择是关键，其中使用的二极管则是关键中的关键（结温，正向导通电压，反向漏电流以及核定导通电流等参数）；2. 尤其注意电池片逆电流（目前的行业规范不够严苛，我们则建议在15V，0.5A以内，实际上当电池生产批量出现超出此范围的现象时，已经预示着这条线不稳定，需要检修了）；3.EVA交联度的保证和背板材料的耐高温能力-RTI值；4.电池片背铝及背银的附着能力以及焊接后的洁净度控制；12IEC61215及及IEC61730测试失败机理探讨与分析测试失败机理探讨与分析Humidity freeze test

10、/湿冻测试Monitor continuity of the internal circuit 监控内部电路的连续性13IEC61215及及IEC61730测试失败机理探讨与分析测试失败机理探讨与分析Humidity freeze test/湿冻测试可能造成的缺陷14IEC61215及及IEC61730测试失败机理探讨与分析测试失败机理探讨与分析Damp heat test/湿热测试可能造成的缺陷15IEC61215及及IEC61730测试失败机理探讨与分析测试失败机理探讨与分析Damp heat test/湿热测试可能造成的缺陷16IEC61215及及IEC61730测试典型案例失败机理分析

11、测试典型案例失败机理分析Thermal cycling 200/冷热循环 200可能造成的缺陷17IEC61215及及IEC61730测试失败机理探讨与分析测试失败机理探讨与分析 首先，出现以上的部分情况并非一定会失败。在这里，轻微的脱层以及气泡是允许的，主要评判还是IEC61215的严重外观缺陷以及湿绝缘测试情况。 其次，之所以把这三项测试放在一起探讨，主要因为其发生的一切均与EVA有或多或少的联系，注意事项如出一辙。18IEC61215及及IEC61730测试失败机理探讨与分析测试失败机理探讨与分析 建议注意以下方面：1.产品设计要严格执行IEC61730-1标准的基础上适当加严，一味的缩

12、小版型降低成本会大大提升产品的风险成本，另外还会降低一次成型率，得不偿失；2.原材料的选用非常重要，尤其是EVA（耐水解能力、交联后的伸缩率）；3.EVA交联度我们建议偏高一些，比方说85%左右；4.EVA交联度的均匀度要尽可能好，测定时的选样位置特别重要；5.硅胶应选择耐水解能力强，拉伸率偏高的厂家；6.接线盒的密封性能至关重要，而对于厂家回料使用的比率应该特别关注；19IEC61215及及IEC61730测试失败机理探讨与分析测试失败机理探讨与分析ROBUSTNESS OF TERMINATIONS/引线端强度测试1.接线盒的选择需要注意，尤其注意线缆与盒体连接处的扭矩，但如果扭矩过大则会

13、造成线缆外皮破损，导致脉冲电压测试失败。2.硅胶的耐候性能尤其耐水解能力显得格外重要。WET LEAKAGE/湿漏电测试 在每一组测试前后均有湿漏电测试，通常情况下，测试后的湿漏电失败率较高。这主要与以下几个方面有关：1.组件的结构设计不合理。2.EVA交联度不够或者耐水解能力不强。3.材料选择不合理，背板、接线盒及硅胶的耐水解能力或者密封性能不足。TV NORD is a German Company. 是一家德国公司。是一家德国公司。T：Technischer； 技术技术：berwachungs； 监督监督V：Verein； 协会协会2022-7-120Competence with br

14、oad expertise, neutral and independent能力 有广泛的专业技术，中立、独立International located throughout the world国际性 遍及整个世界Your partner thanks to customer orientation, comprehensive service and reliable expert service您的合作伙伴 以客户为导向，提供全面和可靠的专业服务TV TUV 的发展历史及的发展历史及TUV NORD主要业务介绍主要业务介绍Foundation of the associations协会的成

15、立协会的成立: TV Nord e.V.成立于成立于1869年年 RWTV e.V.成立于成立于1872年年 TV Hannover/Sachsen-Anhalt e.V.成立于成立于1873年年 Foundation of TV NORD Group TV NORD 集团成立于集团成立于2004年年 Number of employees全球员工人数超过全球员工人数超过 8,400人人 Turnover in 2008 营业年收入超过营业年收入超过8.3亿欧元亿欧元(2008年年) 2022-7-121 Establishment of TV : 1869: TV Nord e.V. 187

16、2: RWTV e.V. 1873: TV Hannover/Sachsen-Anhalt e.V. Establishment of TV NORD: 2004 EmployeesMore than 10,000 Sales in 2010: 1200 million TUV 的发展历史及的发展历史及TUV NORD主要业务介绍主要业务介绍uTV NORD在德国在德国2022-7-122The headquarters of TV NORD is located in Hanoverian; the headquarters of International business located

17、 in EssenTV NORD的总部在德国的汉诺威；国际业务总部在鲁尔Ruhr工业区埃森市汉诺威埃森TV NORD 集团TUV 的发展历史及的发展历史及TUV NORD主要业务介绍主要业务介绍7/1/2022IHR TEXT23Our areas of work 涉及行业涉及行业 Steam boilers 蒸汽锅炉Mining 矿业Conveyor systems 输送系统Electrical systems 电气系统Pressure vessels 压力容器 Materials 材料Motor vehicles 汽车Welding 焊接Driving licence examinatio

18、ns 驾驶执照考试Piping 管道 Tank farms & storage tanks 油库及储罐On-site supervision 现场监督Noise control 噪音控制Conventional power generationNuclear energy 核能Education 教育/培训Occupational safety 职业安全Occupational medicine 职业医学Radiation protection辐射防护 Microelectronics微电子Water protection水资源保护Medical devices医疗设备Biotechnolog

19、y 生物技术Quality assurance质量保证Information technology 信息技术Telecommunications电信、通讯Certification认证Environmental impact assessment 环境影响评估Renewable energies可再生能源IT security IT安全Railway technology轨道交通技术Data protection 数据保护Health健康Aviation 航空Natural resources天然资源7/1/2022IHR TEXT24TV NORD Working throughout th

20、e world 全球服务网络全球服务网络 Our portfolio is available to you all over the world 我们可以在全球范围内为您提供服务EU countries 欧盟国家欧盟国家:Belgium 比利时, Bulgaria 保加利亚, Denmark 丹麦, Estonia 爱沙尼亚, Finland 芬兰, France 法国, Greece 希腊, Great Britain 英国, Italy 意大利, Latvia 拉脱维亚, Netherlands 荷兰, Poland 波兰, Rumania 罗马尼亚, Sweden 瑞典, Slovak

21、ia 斯洛伐克, Spain 西班牙, Czech Republic 捷克, Hungary 匈牙利, Cyprus 塞浦路斯Rest of Europe 欧盟以外的其他国家欧盟以外的其他国家: Croatia 克罗地亚, Turkey 土耳其, Ukraine 乌克兰Africa 非洲非洲: South Africa 南非America 美洲美洲: Brazil 巴西, USA 美国Asia-Pacific 亚洲亚洲: China 中国, Hong Kong 香港, India 印度, Indonesia 印度尼西亚, Korea 韩国, Malaysia 马来西亚, Philippines

22、 菲律宾, Taiwan 台湾, Thailand 泰国, Vietnam 越南Middle East 中东中东: Bahrain 巴林, Iran 伊朗, Oman阿曼, Saudi Arabia 沙特阿拉伯, United Arab Emirates 阿拉伯联合酋长国Further international activities are planned 正在计划在其他国家开展业务TV NORD works in more than 70 countries worldwide. 集团遍及全球集团遍及全球70多个国家多个国家 Our services 我们的服务我们的服务Service r

23、ange服务服务Testing测试测试Certification发证发证 C-Si PV-module 晶硅太阳能组件 Thin-film module 薄膜组件 CPV (Concentrated PV-module) 聚光组件 Salt mist corrosion test 盐雾测试 Ammonia resistance test 耐氨测试 SO2 resistance test 酸雾测试PID (Potential Induced Degradation)电势差诱导衰减 Fire test 防火测试Our servicesService range服务服务Testing测试测试Cert

24、ification发证发证 PV-components testing and certification 辅材检测认证 Material supplier management 原辅材供应商管理 MCS certification 英国MCS认证 Golden Sun certification 中国金太阳认证 GSE certification 意大利GSE认证、欧洲制造 CEC listing for Australia 澳洲列名 CEC listing for California 美国加州列名 Certification in other regions and countries

25、其他国家地区的相关准入认证Our servicesService range服务服务Testing测试测试Certification发证发证 Long-term test 长期严酷测试 Customized test 客户指定测试 Training 培训 TMP (Testing at Manufacturers Premises) 实验室认可计划 STC measurement 标板校准 Pre-shipment inspection 装船前验货 Solar system evaluation 光伏系统评估 Off-grid solar system 独立系统认证Our servicesSe

26、rvice range服务服务Testing测试测试Certification发证发证 ISO 9001: 2008 ISO 14001: 2004 OHSAS 18001: 2007 RoHS, REACH 有害物质检测 Carbon Footprint Emission Evaluation 碳足迹评估TV Mark Strengthen your competition in the market 增强您的市场竞争力增强您的市场竞争力u TV Nord 证书的作用证书的作用当涉及到产品的质量与使用安全的问题时，TV Nord证书无论对生产厂商还是终端买家都起着决定性的作用。TV Nord证书能加强买卖双方对产品信息与产品质量的理解与信任。 TV Nord证书能让买家充分意识到产品已经被第三方中立机构深入彻底得进行过测试与审查，包括产品安装说明书