太阳模拟器测量的偏差与检测方法

模拟器测量的偏差及检测方法2012年7月9日一、简介

2011年以来，在欧洲的主要市场，光伏产业进入了一个政策紧缩的阶段，同时潜在产能过剩导致了太阳能组件价格出现暴跌，光伏行业重点已经渐渐从盲目的扩产能转向产品的成本控制，而原材料的价格在组件的成本中占了最直接也是最大的比重，还有在组件测试性能上需要一个最佳的精确值，这样才能够满足客户的要求，因此我们邀请TUV第三方监督机构为我们提供一个科学，严谨且成本低廉的辅材管理体系概念，帮助企业在现今“省”字当头的大前提下，更简单高效的取得最希望的效果。

一、目的：

影响太阳能模拟器测量偏差的有关因素二、基本情况

目前使用同一厂家生产的组件，送给莱茵TUV进行测试，他的测量值是228W，然后又拿回原来的工厂，再次进行测量，结果工厂测量值是232W，两者测量相差4W。组件功率出现差异的情况是什么原因造成？

四、组件功率偏差疑点

1、模拟器光谱可能会产生这种情况出现，但它是经过计量的不是主要因素；2、光源的长效性不稳定也是个原因，但它也是经过计量的，所以也不是很重要的因素；3、不同设备的光谱非均匀性有可能就是产生这种情况的主要因素。当然如果测出来的数据偏高对生产厂家会获得更高的利润，但是客户的反馈会给生产厂家名誉上的损失，因此为了减少组件功率出现的偏差对光谱非均匀性产生的误差进行探讨。五、光谱的非均匀性影响光谱非均匀性的因素不仅跟光源的不匹配性有关还和电池片的不匹配有很大的关联。而电池片的不匹配是因为工厂生产的组件大多数都是以串联的方式连接的，我们都知道世上任何一个东西，它并不是十分完美的，所以这些电池片之间就会存在一个不匹配性。这些不匹配性一般都是在组件车间生产的时候从触摸电池片---焊接---层压---装框---测试---搬运过程中都会产生。在工厂里电池片不匹配达到2%-5%是很常见的。比如说每天的交通，最慢的汽车会导致整个客流量的影响，对于组件也一样，最坏的一块电池片会影响整块组件的电性能，如果同一等级的电池片组成的组件，它测试的功率就比较高。实验一：取一串由8块电池片连接在一起组成一块小组件，其中有一块电池片有缺陷（这里的缺陷指碎片、隐裂等）。假如我们给它一个十分完美的光源照射，结果发现每块电池片产生的电性能是不一样的，最主要的是有缺陷的那块，它会将所有电池片的电性能给拉低，先不考虑其他的因素，这块缺陷的电池片会影响到整块组件的电流。但对于工厂使用的模拟器来说，它很难做到让组件能100%吸收一个十分完美的光源。实验二：我们还是使用原来8块电池片组成的参照组件，在不同的两种光源（A和B）下他们光谱非均匀性都达到+2%，但不一样的是光源A是一个很均匀、非常完美的户外光源，光强达到1000w/m2，然后在这情况下对这块参照组件进行照射，而光源B它不是一个很均匀、很完美的模拟光源，对这块参考组件进行照射。结果发现每片电池得出的功率都不是一样的（图一）。

（图一）接着我们对这次的测试进行计算（图二），这时候就会出现一个很有趣而相对复杂的情况，就是光源A的功率比光源B的功率小0.8W。这就验证了上面所说的光谱非均匀性和电池片是导致功率差异的直接原因。（图二）实验（三）现在如果我们使用一块边缘有碎片的标准组件校准，然后使用一块边缘有碎片的样品组件测试，并分别在两种不同的光源下照射（光谱非均匀性：+2%），会出现什么情况？（图一）（图二）

结论：从以上的实验表明不同的光谱，有缺陷标准组件和有缺陷样品组件他们之间的测试会产生+4%误差。现在有一个问题老困扰着我们，就是如何减少组件测试功率产生误差的情况？但是非常遗憾，目前没有任何一种模拟器能减少光谱匹配性的现象，所以说这是一种非常难改变的情况。

唯有我们可以从参考组件上避免这种情况的发生：1、参考组件目测不能有缺陷；2、参考组件在户外暴晒后，达到稳定情况，需经过EL测试，确认电池片上是否存在损毁的情况；3、参考组件需选择高质量的电池片，这样才能使光谱失配性发生的概率降低，相反如果参考组件的电池片适配性存在很大偏差，那么情况就不断的传递下去，从而导致功率的偏差也就越来越大。UL1703和IEC61215/61730合并测试一、目的：减少检测费用及缩短检测时间。

二、

UL1703和IEC61215/61730测试过程部分测试条件方法、标准相同。

组件经过测试后输出功率衰减不超过初始测量值的确5%，没有主要的目视缺陷。热循环试验

将组件的正极引出端接到提供电流仪的正极，负极连接到其负极。在200次热循化试验中，对组件施加等于标准测试条件下最大功率点电流±2%。仅在组件温度超过25℃时保持流过的电流。湿-冻试验最高和最低温度应在所设定值的±2℃以内，室温以上各温度下，相对湿度应保持在所设定值的±5%以内。进行10次循环。湿-热试验试验温度：85℃±2℃相对湿度：85%±5%试验时间：1000h紫外预处理试验

使组件经受波长在280nm到385nm范围的紫外辐射为15kWh·m-2,其中波长为280nm到320nm的紫外辐射至少为5kWh·m-2，在试验过程中维持组件的温度在前面规定的范围。热斑耐久试验其辐照度为1000W·m-2±10%,不均匀度不超过±2%，瞬时不稳定度在±5%以内。绝缘测试湿绝缘电阻测试值：

UL1703标准：湿绝缘电阻≥40MΩ*m2IEC61215标准：绝缘电阻≥40MΩ/m2

（面积小于0.1m2或更小的模块，绝缘电阻不应该小于