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文档简介
光伏组件氨腐蚀试验Ammoniacorrosiontestingofphotovoltaic(PV)modules2023-09-07发布2024-04-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I前言 12规范性引用文件 3术语和定义 14样品 15测试程序 45.1通则 45.2旁路二极管功能试验 45.3光老炼试验(适用于薄膜组件) 46预处理 57初始测量 57.1通则 57.2晶体硅 57.3薄膜工艺 58氨腐蚀试验程序 58.1试验设备及材料 58.2试验条件及实施 59清洗和恢复 610最终测量 610.1通则 610.2晶体硅 610.3薄膜组件 611判定要求 711.1通则 711.2晶体硅组件 711.3薄膜组件 712测试报告 7参考文献 9图1晶体硅光伏组件氨腐蚀试验序列 2图2薄膜光伏组件氨腐蚀试验序列 3表1试验条件 6Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件修改采用IEC62716:2013《光伏组件氨腐蚀试验》。本文件与IEC62716:2013相比做了下述结构调整:——增加了第3章“术语和定义”,致使后续章号顺延;本文件与IEC62716:2013的技术差异及其原因如下:——用规范性引用的GB/T18911替换了IEC61646:2008,以适应我国技术条件(见5.3);——用规范性引用的GB/T27025替换了ISO/IEC17025,以适应我国技术条件(见第12章);——用现行的IEC61215-1-1:2021、IEC61215-1-2:2021、IEC61215-1-3:2021、IEC61215-1-4:条件”(见图2);——为了与规范性引用文件相协调,将“MST13接地连续性试验”改为“MST13等电位接地连续性试验”(见图2);——为方便使用,列出了预处理技术要求具体内容(见第6章)。本文件做了下列编辑性改动:——图1增加了对预处理的脚注;图2删除了国际标准的注4。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本文件由全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会(SAC/TC90)归口。本文件起草单位:中国电子技术标准化研究院、中节能太阳能科技(镇江)有限公司、中国国检测试控股集团股份有限公司。1光伏组件氨腐蚀试验本文件确立了评估光伏组件抗氨腐蚀能力的测试程序。本文件的目的在于评估在具有高浓度氨溶液的湿环境下,光伏组件可能出现的故障。本文件适用于地面用晶体硅光伏组件和薄膜光伏组件的检测和试验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于GB/T9789—2008金属和其他无机覆盖层通常凝露条件下的二氧化硫腐蚀试验(ISO6988:GB/T18911地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型(GB/T18911—2002,IEC61646:1996,IDT)GB/T27025检测和校准实验室能力的通用要求(GB/T27025—2019,ISO/IEC17025:2017,IDT)IEC61215-1-1:2021地面用光伏组件设计鉴定和定型第1-1部分:晶体硅光伏组件特殊要求[Terrestrialphotovoltaic(PV)modules-Designqualificationandtypeapproval-Part1-1:Specialre-quirementsfortestingofcrystallinesiliconphotovoltaic(PV)modules]IEC61215-1-2:2021地面用光伏组件设计鉴定和定型第1-2部分:碲化镉薄膜光伏组件特殊要求[Terrestrialphotovoltaic(PV)modules—Designqualificationandtypeapproval—Part1-2:Specialrequirementsfortestingofthin-filmCadmiumTelluride(CdTe)basedphotovoltaic(PV)modules]IEC61215-1-3:2021地面用光伏组件设计鉴定和定型第1-3部分:非晶硅薄膜光伏组件特殊要求[Terrestrialphotovoltaic(PV)modules—Designqualificationandtypeapproval—Part1-3:Specialrequirementsfortestingofthin-filmamorphoussiliconbasedphotovoltaic(PV)modules]IEC61215-1-4:2021地面用光伏组件设计鉴定和定型第1-4部分:铜铟镓硒薄膜光伏组件特殊要求[Terrestrialphotovoltaic(PV)modules—Designqualificationandtypeapproval—Part1-4:Spe-cialrequirementsfortestingofthin-filmCu(In,GA)(S,Se)2basedphotovoltaic(PV)modules]IEC61215-2:2021地面用光伏组件设计鉴定和定型第2部分:测试程序[Terrestrialphoto-voltaic(PV)modules—Designqualificationandtypeapproval—Part2:Testprocedures]IEC61730-2:2016光伏组件安全鉴定第2部分:测试要求[Photovoltaic(PV)modulesafetyqualification—Part2:Requirementsfortesting]本文件没有需要界定的术语和定义。4样品在由相同材料、相同工艺制成的产品中选取3个相同的光伏组件样品,按照图1或图2所列的测试2程序进行试验,图1适用于晶体硅光伏组件,图2适用于薄膜光伏组件。如图所示,其中一个样品需要作为控制组件。每次对试验样品进行测量时都应与控制组件进行比对,以便于评估氨腐蚀试验对产品如果全尺寸样品太大而不适应氨腐蚀试验的环境试验箱,应为该试验专门设计并生产一个较小的替代样品。替代样品应保证与全尺寸样品具有相同的失效机理,且制造工艺宜与全尺寸样品的制造工艺保持一致。如果是对替代样品而非全尺寸样品进行的测试,应在第12章测试报告g)中说明。如果光伏组件配有接地部件,则接地部件也应作为试验样品的一部分。试验结果仅与试验样品的构成相关。如果组件制造商使用不同材料生产的光伏组件,则应有额外的试验样品。选择样品时应确保产品系列内所使用的每一种封装材料以及构成组件外表面的任何部分3个组件预处理*MST01外观检查MQT02最大功率确定绝缘试验湿漏电流试验等电位接地连续性试验2个组件1个组件控制氨腐蚀试验(按照ISO6988,用氨代替二氧化硫)MST01最大功率确定绝缘试验清洗、恢复湿漏电流试验等电位接地连续性试验旁路二极管功能试验注1:MQT02以及MQT15引自IEC注2:每次对试验样品进行测量时,与控制组件进行比对,以评估氨腐蚀试验的影响。图1晶体硅光伏组件氨腐蚀试验序列33个组件预处理MST01外观检查绝缘试验湿漏电流试验等电位接地连续性试验1个组件2个组件MST01外观检查绝缘试验清洗、修复控制湿漏电流试验等电位接地连续性试验旁路二极管功能试验光老炼试验MQT06.1标准试验条件下(非组件额定工作温度)性能测试图2薄膜光伏组件氨腐蚀试验序列45.1通则除旁路二极管功能试验以及薄膜组件的光老练试验外,图1、图2中包含的所有试验在相应IEC标准(详见图注)中均有详细规定(包括目的、装置、程序及要求)。测试应按图1和图2所规定的顺序进行,如有任何改变和差异应按照第12章的k)的要求详细报告。5.2旁路二极管功能试验本试验的目的在于证明试验样品的旁路二极管在氨腐蚀试验后是否仍能正常工作。如果组件没有旁路二极管则可省略本试验。装置如下:a)直流电源:能提供标准试验条件(STC)下被测样品短路电流值1.25倍的电流,并且在测试期间能监测通过试样的电流;b)试验样品压降测量设备,读数准确度为±0.5%;c)试验电流测量设备,读数准确度为±0.5%。试验应在(25±10)℃的任何环境中进行。试验过程中试验样品不应被照射。应按下列程序进行试验:a)将试验样品中的所有防反二极管短接;b)从标签或说明书中确定测试样品在标准试验条件(STC)下的额定短路电流;c)使用生产商推荐的最低线规号的电线,将直流电源的正极与测试样品的负极连接,直流电源的负极与测试样品的正极连接;按照制造商的建议进行配线,在此配置下,电流应反向通过电对于组件电路中有重叠的旁路二极管,需要用导线短路其他二极管保证电流只通过其中一个旁路二极管;d)对测试样品施加一个标准试验条件(STC)下额定短路电流1.25倍(±5%)大小的电流,持续施加电流1h后,检查旁路二极管是否正常工作。一个可行的方法是通过对电池施加一个反向电流,从而对旁路二极管施加正向电流,然后借助红外热像仪监测二极管的温度。在5.2.3d)之后,开展此步骤之前,二极管应与环境达到热平衡。另一种方法是,遮挡光伏组件中每一个旁路二极管所保护的电池片(逐个组串进行遮挡),再检测I-V曲线的特征值(在接近标准试验条件的光照下),以测试旁路二极管是否失效。5.3光老炼试验(适用于薄膜组件)光老炼试验按照GB/T18911要求进行。56预处理预处理,使累计辐射量达到5kWh/m²~5.5kWh/m²。7初始测量对所选定样品的初始测量应根据被评估的光伏组件技术来进行。7.2晶体硅测试程序如图1所示。——根据IEC61215-2:2021测试:a)MQT02最大功率确定;b)MQT15湿漏电流试验。——根据IEC61730-2:2016测试:a)MST01:外观检查;b)MST13:等电位接地连续性试验;注:每项测试之前确认其在相应的标准中的要求。7.3薄膜工艺测试程序如图2所示。——根据IEC61215-2:2021测试:a)MQT02最大功率确定;注1:本测试的唯一目的是确认光伏组件在后续的序列测试前是正常工作的。b)MQT15湿漏电流试验。——根据IEC61730-2:2016测试:a)MST01:外观检查;b)MST13:等电位接地连续性试验;c)MST16:绝缘试验。注2:每项测试之前确认其在相应的标准中的要求。8氨腐蚀试验程序8.1试验设备及材料按照GB/T9789—2008的第3章。8.2试验条件及实施试验条件如表1所示。在试验过程中,正常组件受光面与试验箱垂直面夹角为15°~30°。在试验6循环测试阶段1时间8h,包含加热时间氨浓度0.6667%·温度相对湿度100%,浸湿样品测试阶段2时间16h,包括冷却时间。(试验箱打开并通风)氨浓度温度18℃~28℃相对湿度持续20次(480h)·浓度与试验箱的体积相关,相当于2L水量比300L试验箱体积。氨的浓度水平来自DIN50018;2013的表1。9清洗和恢复氨腐蚀试验后,应清洗所有样品去除黏着的氨,使用流动的自来水(非人工加压)进行冲洗,每平方米样品最多冲洗5min。自来水冲洗完成后,应使用蒸馏水或去离子水再次冲洗样品,然后使其在室温下充分干燥。为加快干燥,可手动或用电风扇吹风去除水分。用于清洗的水的温度应不超过35℃。在清洗和干燥的过程中,应避免使用布料、纱布或任何编间应控制到最短,应尽快开展相应的测试序列,避免因沉积的氯化铵造成样品进一步损坏。10最终测量氨腐蚀试验之后,根据光伏组件的技术工艺需对测试样品进行下列测试。试验程序如图1所示。a)MQT02最大功率确定;b)MQT15湿漏电流试验。——根据IEC61730-2:2016测试:b)MST13等电位接地连续性试验;注:每项测试之前确认其在相应IEC标准中的要求。——根据本文件进行试验:旁路二极管功能试验。试验程序如图2所示。7a)MQT06.1标准试验条件(STC)下的性能测试;b)MQT15湿漏电流测试。b)MST13:等电位接地连续性试验;注:每项测试之前确认其在相应IEC标准中的要求。——根据本文件进行测试:a)旁路二极管功能试验;b)光老练试验。11判定要求在经过图1、图2测试序列后,两个光伏组件样品应满足如下要求。晶体硅组件样品的要求如下。使用寿命内明显影响其性能的机械损伤或组件腐蚀。——氨腐蚀试验后,最大功率衰减不应超过初始值的5%。合格/不合格的判定需要考虑实验室测量的不确定度。测试合格/不合格的判定应满足IEC61215-1-1:2021和IEC61730-2:2016中的相应的具体要求。——应满足旁路二极管功能测试的要求。薄膜组件样品的要求如下: 使用寿命内明显影响其性能的机械损伤或组件腐蚀。——
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