全國服務咨詢熱線:
18019766383
18019766383
目 次
圖 10 串聯(lián)-并聯(lián)-串聯(lián)連接方式 18
本標準等同采用IEC 61215ed2：2005 《地面用晶體硅光伏組件—設計鑒定和定型》。
《地面用晶體硅光伏組件—設計鑒定和定型》是光伏發(fā)電系統(tǒng)中的一項基礎標準，我國已在1999年正式出版了等同采用IEC 61215*版。目前自去年開始普遍使用第二版的標準，為適應我國迅速增長光伏組件生產(chǎn)能力及出口貿易的需要，盡快等同采用IEC 61215第二版標準，轉化為我國標準是十分有益和必要的。
本標準中的術語與有關標準協(xié)調一致。
本標準由中華人民共和國信息產(chǎn)業(yè)部提出。
本標準由全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術委員會歸口。
本標準起草單位：云南師范大學太陽能研究所，昆明光伏科技有限公司，云南卓業(yè)能源科技有限公司，云南天達光伏科技股份有限公司。
本標準主要起草人：李杰慧、劉祖明
地面用晶體硅光伏組件—設計鑒定和定型
本標準規(guī)定了地面用光伏組件設計鑒定和定型的要求，該組件是在GB/T 4797.1中所定義的一般室外氣候條件下長期使用。本標準僅適用于晶體硅光伏組件，適用于薄膜光伏組件為已經(jīng)出版的GB/T 18911。
本標準不適用于帶聚光器的組件。
本試驗程序的目的是在盡可能合理的經(jīng)費和時間內確定組件的電性能和熱性能，表明組件能夠在規(guī)定的氣候條件下長期使用。通過此試驗的組件的實際使用壽命期望值將取決于組件的設計以及它們使用的環(huán)境和條件。
下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成了本標準的條文。標注日期的標準，僅引用的版本有效。未標注日期的標準，可使用版本標準（包括任何修訂）。
GB/T 2421-1999 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 總則 （idt IEC 60068-1: 1988）
GB/T 2423.29-1999 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 試驗U：引出端及整體安裝件強度 （idt IEC 60068-2-21）
IEC 60068-2-78: 2001 電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程 試驗Cab：恒定、濕熱試驗方法
GB/T 2829-1987 GB/T 4797.1-1984 電工電子產(chǎn)品自然環(huán)境條件 溫度與濕度
GB/T 6495.4-1996 晶體硅光伏器件I-V實測特性的溫度和輻照度修正方法 （idt IEC 60891: 1987）
第1號修正（1992）
GB/T 6495.1-1996 光伏器件 第1部分：光伏電流—電壓特性的測量
GB/T6495.2-1996 光伏器件 第2部分 標準太陽電池的要求 （idt IEC 60904-2: 1989）
GB/T 6495.3-1996 光伏器件 第3部分：地面用太陽光伏器件的測試原理及標準光譜輻照度數(shù)據(jù)
（idt IEC 60904-3:1989）
SJ/T11209-1999 光伏器件 第6部分 標準太陽電池組件的技術要求（idt IEC 60904-6:1994）
IEC 60904-7: 1998 光伏器件 第7部分：光伏器件測試中引入的光譜失配計算
IEC 60904-9: 1995 光伏器件 第9部分：太陽模擬器性能要求
IEC 61853: 地面光伏組件的性能試驗和能量分級
注：正在考慮中的標準
ISO/IEC 17025: 1999 檢測和校準實驗室能力的一般要求
從同一批或幾批產(chǎn)品中，按GB/T2829規(guī)定的方法隨機地抽八個（如需要可增加備份）組件用于鑒定試驗。這些組件應由符合相應圖紙和工藝要求規(guī)定的材料和元器件所制造，并經(jīng)過制造廠常規(guī)檢測、質量控制與產(chǎn)品驗收程序。組件應該是完整的，附帶制造廠的貯運、安裝和電路連接指示，包括系統(tǒng)zui大許可電壓。
如果不能接觸到標準組件中的旁路二極管，應準備一個特殊的樣品來做旁路二極管的熱性能試驗（10.18），旁路二極管的安裝應與標準組件相同，并將10.18.2要求的溫度傳感器安裝在二極管上。該樣品不需要進行圖1所示程序的其他試驗。
如果被試驗的組件是一種新設計的樣品而不是來自于生產(chǎn)線上，應在試驗報告中加以說明（見第8章）。
每個組件都應有下列清晰而且擦不掉的標志：
— 制造廠的名稱、標志或符號；
— 產(chǎn)品型號；
— 產(chǎn)品序號；
— 引出端或引線的極性（可用顏色代碼標識）；
— 組件允許的zui大系統(tǒng)電壓；
制造的日期和地點應注明在組件上，或可由產(chǎn)品序號查到。
在開始試驗前，要將所有組件，包括控制組件，在開路狀態(tài)下在實際陽光或模擬陽光下照射，使累計輻射量達到5kWh·m-2到5.5 kWh·m-2。
把組件分組，并按圖1所示的程序按往下的順序進行鑒定試驗。圖中每個方框對應本標準的一條。具體試驗的方法和要求，包括所需要進行的初始和zui終的測試，都在第10章中詳細規(guī)定。
注1：在試驗過程中，一個試驗的zui終測試作為下一個試驗的初始測試時，不需要重復，該試驗的初始測試可省略。
在試驗中，操作者應嚴格遵照制造廠關于組件的貯運、安裝和連接的要求。如該類組件的已經(jīng)經(jīng)過或計劃進行未來IEC 61853標準檢測，則本標準的10.4、10.5、10.6或10.7的測試可省略。
試驗的條件匯總見表1。
注2：表1的試驗要求是作為鑒定的zui低要求。如果實驗室和組件制造商同意，可以按更高的要求進行試驗。
如果每一個試驗樣品達到下列各項判據(jù)，則認為該組件設計通過了鑒定試驗，也通過了定型。
a） 在標準測試條件下，組件的zui大輸出功率衰減在每個單項試驗后不超過規(guī)定的極限，在每組試驗后的不超過8%；
b） 在試驗過程中，無組件呈現(xiàn)斷路現(xiàn)象；
d） 試驗完成后滿足絕緣試驗要求；
e） 每組試驗開始時和結束時，濕熱試驗后滿足漏電流試驗的要求；
f） 滿足單個試驗的特殊要求。
如果兩個或兩個以上組件達不到上述判據(jù)，該設計將視為達不到鑒定要求。如果一個組件未通過任一項試驗，取另外兩個滿足第3章要求的組件從頭進行全部相關試驗程序的試驗。假如其中的一個、或兩個組件都未通過試驗，該設計被判定達不到鑒定要求。如果兩個組件都通過了試驗，則該設計被認為達到鑒定要求。
對設計鑒定和定型，下列缺陷是嚴重的外觀缺陷：
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/或運行；
c） 一個電池的一條裂縫，其延伸可能導致超過一個電池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） 喪失機械完整性，導致組件的安裝和/或工作都受到影響。
通過定型后，試驗機構應給出符合ISO/IEC17025要求的正式鑒定試驗報告，應包括測定的性能參數(shù)，以及任何*次試驗未通過測試和重新試驗的詳細情況。報告應包含組件的詳細規(guī)格，每一份證書或報告還應包括下列信息：
a） 標題；
b） 實驗室的名稱、地址和完成試驗測試的地點；
c） 報告的每一頁均有*的標識；
d） 需要時有客戶的名稱和地址；
e） 試驗完樣品的描述和鑒定；
f） 試驗樣品的特點和條件；
g） 需要時標注收到試驗樣品的日期和試驗日期；
h） 所用試驗方法的鑒定；
i） 相關的取樣；
j） 對試驗方法的任何偏離、附加或排除，相關特殊試驗的任何其他信息，如環(huán)境條件；
k） 有適當圖表和照片支持的測量、檢查和推論，包括短路電流、開路電壓和zui大功率的溫度系數(shù)，額定工作溫度，額定工作溫度、標準測試條件及低輻照度下的功率，預紫外輻照試驗所用燈的光譜，所有試驗后zui大功率的衰減，任何觀察到的失效；
l） 試驗結果估計不確定度的申明（必要時）；
m） 簽名和標識，或等效識別試驗員，其對報告的內容及頒發(fā)日期負責；
n） 對試驗僅與相關試驗項目結果的申明（必要時）；
o） 實驗室出具的證書或報告應完整采用，只有經(jīng)實驗室書面許可才可部分使用的申明。
制造廠應保存一份證書留作參考。
在組件的設計、材料、元器件或工藝作任何改變時，可能需要重新進行部分或全部鑒定試驗來確保產(chǎn)品定型的有效性。
注：
1、如果IEC 61853已經(jīng)測試，可省略。
2、如組件不是設計為敞開式支承架安裝，在標準中可用太陽電池的平均平衡結溫代替標稱工作溫度。
圖 1 鑒定試驗程序
試驗 | 項 目 | 試 驗 條 件 |
10.1 | 外觀檢查 | 詳見列于10.1.2的檢查 |
10.2 | zui大功率確定 | 見GB/T 6495.1 |
10.3 | 絕緣試驗 | 絕緣體經(jīng)受直流1000V加上兩倍系統(tǒng)zui大電壓1min。 對于面積小于0.1m2的組件絕緣電阻不小于400MΩ，對于面積大于0.1m2的組件，測試絕緣電阻乘以組件面積應不小于40MΩ·m2，測試時使用500V或zui大系統(tǒng)電壓的高值。 |
10.4 | 溫度系數(shù)的測量（見注1） | 詳見10.4 見IEC 60904-10的指導 |
10.5 | 標稱工作溫度的測量 （見注1） | 總太陽輻照度：800W·m-2 環(huán)境溫度： 20℃ 風速： 1m·s-1 |
10.6 | 標稱工作溫度和標準測試條件下的性能 | 電池溫度：25℃和標稱工作溫度 輻照度：1000和800W·m-2，標準太陽光譜輻照度分布符合GB/T 6495.3規(guī)定 |
10.7 | 低輻照度下的性能 | 電池溫度：25℃ 輻照度：200W·m-2，標準太陽光譜輻照度分布符合GB/T 6495.3規(guī)定 |
10.8 | 室外曝曬試驗 | 太陽總輻射量：60kWh·m-2 |
10.9 | 熱斑耐久試驗 | 在zui壞熱斑條件下，1000W·m-2輻照度照射5 h。 |
10.10 | 紫外預處理試驗 | 波長在280nm到385nm范圍的紫外輻射為15kWh·m-2, 其中波長為280nm到320nm的紫外輻射為5kWh·m-2。 |
10.11 | 熱循環(huán)試驗 | 從-40℃到+85℃ 50和200次，所加電流為標準測試條件下的zui大功率點電流。 |
10.12 | 濕-凍試驗 | 從+85℃，85%相對濕度到-40℃ 10次 |
10.13 | 濕-熱試驗 | 在+85℃，85%相對濕度下1000h |
10.14 | 引出端強度試驗 | 見GB 2423.29 |
10.15 | 濕漏電流試驗 | 詳見10.15 對于面積小于0.1m2的組件絕緣電阻不小于400MW，對于面積大于0.1m2的組件，測試絕緣電阻乘以組件面積應不小于40MW·m2，測試時使用500V或zui大系統(tǒng)電壓的zui高值。 |
10.16 | 機械載荷試驗 | 2400Pa的均勻載荷依次加到前和后表面1h，循環(huán)三次 |
10.17 | 冰雹試驗 | 25mm直徑的冰球以23.0m·s-1的速度撞擊11個位置 |
10.18 | 旁路二極管熱性能試驗 | 75℃，Isc加上1h 75℃，1.25倍Isc加上1h |
注：如果這類組件已經(jīng)未來的IEC 61853試驗，這些試驗可以省略。
10.1.1 目的
檢查組件中的任何外觀缺陷。
10.1.2 程序
在不低于1000 lx的照度下，對每一個組件仔細檢查下列情況：
— 開裂、彎曲、不規(guī)整或損傷的外表面；
— 破碎的太陽電池；
— 有裂紋的太陽電池；
— 互聯(lián)線或接頭有缺陷；
— 太陽電池相互接觸或與邊框接觸；
— 粘合連接失效；
— 在組件的邊框和電池之間形成連續(xù)通道的氣泡或脫層；
— 在塑料材料表面有粘污物；
— 引出端失效，帶電部件外露；
— 可能影響組件性能的其它任何情況。
對任何裂紋、氣泡或脫層等的狀態(tài)和位置應作記錄和/或照相記錄。這些缺陷在后續(xù)的試驗中可能會加劇并對組件的性能產(chǎn)生不良影響。
10.1.3 要求
對定型來說，除第7章中規(guī)定的嚴重外觀缺陷外，其它的外觀情況是允許的。
10.2.1 目的
確定組件在各種環(huán)境試驗前后的zui大功率。試驗的重復性是zui重要的因數(shù)。
10.2.2 裝置
a） 一個光源（自然光或符合IEC 60904-9的B級或更優(yōu)模擬器）；
b） 一個符合IEC 60904-2或IEC 60904-6的標準光伏器件。如果使用B級模擬器，標準光伏器件應為標準光伏組件，該組件應采用與測試樣品相同技術制造（有相同光譜相應）并且相同尺寸大小；
c） 一個合適的支架使測試樣品與標準器件在與入射光線垂直的相同平面；
d） 一個監(jiān)測測試樣品與標準器件溫度的裝置，要求溫度測試準確度為±1℃，重復性為±0.5℃；
e） 測試測試樣品與標準器件電流的儀器，準確度為讀數(shù)±0.2%。
10.2.3 程序
按照GB/T 6495.1的方法，使用自然光或符合IEC 60904-9的B級或更優(yōu)的模擬器，測試組件在特定輻照度和溫度條件（推薦范圍：電池溫度：25℃到50℃；輻照度：700W·m-2到1100 W·m-2）下的電流—電壓特性。如組件是為特定條件下工作而設計，可以采用與預期工作條件相近的溫度及輻照度水平進行測量。為了比較同一個組件在環(huán)境試驗前后的一系列測試結果，可根據(jù)GB/T 6495.4規(guī)定作溫度和輻照度的修正。為了減少修正幅度，應努力使zui大功率的測量盡可能在相同工作條件下進行，即對一個特定組件應在盡量相同的溫度和輻照度下進行zui大功率的測量。zui大功率測量重復性必須優(yōu)于±1%。
10.3.1 目的
測定組件中的載流部分與組件邊框或外部之間的絕緣是否良好。
10.3.2 裝置
a） 有限流的直流電壓源，能提供500V或1000V加上10.3.4 c）規(guī)定兩倍組件的zui大系統(tǒng)電壓的電壓；
b） 測量絕緣電阻的儀器。
10.3.3 試驗條件
對組件試驗的條件：溫度為環(huán)境溫度（見GB/T 2421），相對濕度不超過75%。
10.3.4 程序
a） 將組件引出線短路后接到有限流裝置的直流絕緣測試儀的正極。
b） 將組件暴露的金屬部分接到絕緣測試儀的負極。如果組件無邊框，或邊框是不良導體，將組件的周邊和背面用導電箔包裹，再將導電箔連接到絕緣測試儀的負極。
c） 以不大于500V·s-1的速率增加絕緣測試儀的電壓，直到等于1000V加上兩倍的系統(tǒng)zui大電壓（即由制造商標注在組件上的zui大系統(tǒng)電壓）。如果系統(tǒng)的zui大電壓不超過50V，所施加的電壓應為500V。維持此電壓1min。
d） 降低電壓到零，將絕緣測試儀的正負極短路使組件放電。
e） 拆去絕緣測試儀正負極的短路。
f） 以不大于500V·s-1的速率增加絕緣測試儀的電壓，直到等于500V或組件zui大系統(tǒng)電壓的高值。維持此電壓2min。然后測量絕緣電阻。
g） 降低電壓到零，將絕緣測試儀的正負極短路使組件放電。
h） 拆去絕緣測試儀與組件的連線及正負極的短路線。
注：如果組件無金屬邊框，也沒有上玻璃層，應將金屬板如10.3.4b）放在組件的正面上重復絕緣試驗。
10.3.5 試驗要求
— 在步驟c）中，無絕緣擊穿或表面無破裂現(xiàn)象。
— 對于面積小于0.1m2的組件絕緣電阻不小于400MΩ。
— 對于面積大于0.1m2的組件，測試絕緣電阻乘以組件面積應不小于40MΩ·m2。
10.4.1 目的
從組件試驗中測量其電流溫度系數(shù)（α）、電壓溫度系數(shù)（β） 和峰值功率溫度系數(shù)（δ）。如此測定的溫度系數(shù)，僅在測試中所用的輻照度下有效； 參見IEC 60904-10對組件在不同輻照度下溫度系數(shù)評價。
10.4.2 裝置
需要下列裝置來控制和測量試驗條件：
a） 后續(xù)試驗繼續(xù)使用的光源（自然光或符合IEC 904-9的B類或更好太陽模擬器）；
b） 一個符合IEC 60904-2或IEC 60904-6的標準光伏器件，已知其經(jīng)過與輻射計校準過的短路電流與輻照度特性。
c） 能在需要的溫度范圍內改變測試樣品溫度的設備。
d） 一個合適的支架使測試樣品與標準器件在與入射光線垂直的相同平面；
e） 一個監(jiān)測測試樣品與標準器件溫度的裝置，要求溫度測試準確度為±1℃，重復性為±0.5℃；
f） 測試測試樣品與標準器件電流的儀器，準確度為讀數(shù)±0.2%。
10.4.3 程序
有兩種可接受的測量溫度系數(shù)的程序。
10.4.3.1 自然光下的程序
a） 僅在滿足下列條件時才能在自然光下進行測試：
— 總輻照度至少達到需要進行測試的上限；
— 瞬時振蕩（云、薄霧或煙）引起的輻照度變化應小于標準器件測出總輻照度的2%；
— 風速小于2m·s-1。
b） 安裝標準器件與測試組件共平面，使太陽光線垂直（±5°內）照射二者，并連接到需要的設備上。
注：以下條款描述的測試應盡可能快地在同一天的一、二小時內完成，以減少光譜變化帶來的影響。如不能做到則可能需要進行光譜修正。
c） 如果測試組件及標準器件裝有溫度控制裝置，將溫度設定在需要的值。
d） 如果沒有溫度控制裝置，要將測試樣品和標準器件遮擋陽光和避風，直到其溫度均勻，與周圍環(huán)境溫度相差在±1℃以內，或允許測試樣品達到一個穩(wěn)定平衡溫度，或冷卻測試樣品到低于需要測試溫度的一個值，然后讓組件自然升溫。在進行測量前，標準器件溫度應穩(wěn)定在其平衡溫度的±1℃以內。
e） 記錄樣品的電流—電壓曲線和溫度，同時記錄在測試溫度下標準器件的短路電流和溫度。如需要可在移開遮擋后立即進行測試。
f） 輻照度G0可根據(jù)GB/T 6495.4-1996從標準光伏器件的短路電流（Isc）測試值進行計算，并修正到標準測試條件下的值（Irc）。使用標準器件特定的溫度系數(shù)（αrc）進行標準器件溫度Tm的修正。
1000Wm-2×Isc
Go= ×〔1－αr c（Tm－25℃）〕
Irc
1000Wm-2×Isc
Go= ×〔1－αr c（Tm－25℃）〕
Irc
式中αrc是25℃和1000W/m2下的相關溫度系數(shù)（1/℃）。
g） 通過控制器或將測試組件交替曝曬和遮擋來調整組件的溫度，使其達到和保持所需的溫度。也可讓測試組件自然加熱，如d）條款所描述的數(shù)據(jù)記錄程序在加熱過程中周期性的應用。
h） 在每組數(shù)據(jù)記錄期間，確保測試組件和標準器件的溫度穩(wěn)定，其變化在±1℃以內；由標準器件測量的輻照度變化在±1%以內。所有數(shù)據(jù)記錄應在1000 W/m2或轉換到該輻照度的值.
i） 重復步驟d）到h），組件溫度在至少30℃所關心的溫度范圍內，至少有四個相等溫度間隔。每個試驗條件至少進行三次測試。
10.4.3.2 太陽模擬器下的程序
a） 根據(jù)GB/T 6495.1確定組件在室溫及要求的輻照度下的短路電流。
b） 將測試組件安裝在改變溫度的設備中，安裝標準光伏器件到模擬器光束內，連接到使用儀器上。
c） 將輻照度設定在如a）條款確定測試組件的產(chǎn)生短路電流上。使用標準光伏電池使整個試驗期間的輻照度維持在該水平。
d） 加熱或冷卻組件到感興趣的一個溫度，一旦組件達到需要的溫度就進行Isc, Voc和峰值功率的測量。在至少30℃感興趣溫度范圍上，以大約5℃的溫度步長改變組件的溫度，重復測試Isc, Voc和峰值功率的測量。
注：在每個溫度可測量完整的電流—電壓特性，以確定隨溫度變化的zui大工作點電壓和zui大工作點電流。
10.4.3.3 計算溫度系數(shù)
a） 繪制Isc, Voc和Pmax與溫度的函數(shù)圖，建造zui小二乘法擬合曲線，使曲線穿過每一組數(shù)據(jù)。
b） 從zui小二乘法擬合的電流、電壓和峰值功率的直線斜率計算短路電流溫度系數(shù)α，開路電壓溫度系數(shù)β和zui大功率溫度系數(shù)δ。
注1：根據(jù)IEC 60904-10確定試驗組件是否可以認為是線性組件。
注2：使用該程序測量的溫度系數(shù)僅在測試的輻照度水平上有效。相對溫度系數(shù)可用百分數(shù)表示，等于計算的α，β和δ除以25℃時的電流、電壓和zui大功率值。
注3：因為組件的填充因子是溫度的函數(shù)，使用α和β的乘積不足以表示zui大功率的溫度系數(shù)。
10.5.1 目的
測定組件的標稱工作溫度（NOCT）。
10.5.2 導言
標稱工作溫度定義為在下列標準參考環(huán)境（SRE），敞開式支架安裝情況下，太陽電池的平均平衡結溫：
— 傾角： 與水平面夾角45o
— 總輻照度：800W·m-2
— 環(huán)境溫度：20℃
— 風速： 1m·s-1
— 電負荷： 零（開路）
系統(tǒng)設計者可用標稱工作溫度作為組件在現(xiàn)場工作的參考溫度，因此在比較不同組件設計的性能時該參數(shù)是一個很有價值的參數(shù)。然而組件在任何特定時間的真實工作溫度取決于安裝的方式、輻照度、風速、環(huán)境溫度、天空溫度、地面和周圍物體的反射輻射與發(fā)射輻射。為準確預測組件的性能，上述因素的影響應該考慮進去。
測定標稱工作溫度兩種方法的描述：
*種稱為“基本方法”，能普遍用于所有光伏組件。在組件不是設計為敞開式支架安裝時，用制造廠所推薦的方法安裝，基本方法仍可測定其在標準參考環(huán)境中平衡平均太陽電池結溫。
第二種稱為“間接方法（參考平板法）”，比*種方法更快，但僅能應用于與試驗時所用的參考平板有同樣環(huán)境（在一定的風速和輻照度范圍內）溫度響應的光伏組件。帶有前玻璃和后塑料的晶體硅組件屬于此類。參考平板的校準采用與基本方法相同的程序。
10.5.3 基本方法
10.5.3.1 原理
在標準參考環(huán)境所描述的環(huán)境條件范圍內，該方法收集電池試驗的真實溫度數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)給出的方式，允許和重復地確定標稱工作溫度。
太陽電池結溫（TJ）基本上是環(huán)境溫度（Tamb）、平均風速（V）和入射到組件有效表面的太陽總輻照度（G）的函數(shù)。溫度差（TJ-Tamb）在很大程度上不依賴于環(huán)境溫度，在400W·m-2的輻照度以上，基本上線性正比于輻照度。在風速適宜期間，試驗要求作（TJ-Tamb）相對于G的曲線，取輻照度為標準參考環(huán)境輻照度800W·m-2值時的（TJ-Tamb）值，再加上20℃，即可得到初步的標稱工作溫度值。zui后把依賴于測試期間的平均溫度和風速的一個校正因子加到初步的標稱工作溫度中，將其修正到20℃和1m·s-1時的值。
10.5.3.2 裝置
需要下列裝置：
a） 敞開式支架，它以特定方式（見10.5.3.3）支撐被試驗組件和輻照度計。該支架應該設計為對組件的熱傳導zui小，并且盡可能小地干擾組件前后表面的熱輻射。
注：如組件不是設計為敞開式支架安裝，應按制造廠推薦的方式安裝。
b） 輻照度計，安裝在距試驗方陣0.3m內組件的平面上。
c） 能測量至0.25m·s-1風速和風向的設備，安裝在組件上方0.7m，距組件靠東或西1.2m處。
d） 一個溫度傳感器，具有與組件相近或更短的時間常數(shù)，安裝在遮光通風良好且靠近風速傳感器之處。
e） 電池溫度傳感器，或國家標準認可的測量電池溫度的其它設備，焊在或用有良好導熱性能的膠粘在每一個試驗組件中部兩片電池的背面。
f） 具有測量溫度準確度±1℃的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在不大于5s的間隔內，記錄下列參數(shù)：
輻照度;
環(huán)境溫度;
電池溫度;
風速;
風向。
10.5.3.3 試驗組件的安裝
傾角：使試驗組件前表面面向赤道，與水平面的傾角為45°±5°。
高度：試驗組件的底邊應高于當?shù)厮矫婊虻仄矫?/span>0.6m以上。
排列：為了模擬組件安裝在一個方陣中的熱邊界條件，試驗組件應安裝在一個平面陣列內，該平面陣列在試驗組件平面的各個方向上延伸至少0.6m。對于隨意固定，敞開式安裝的組件，應該用黑色鋁板或其它同樣設計的組件來填充平面陣列的剩余表面。
周圍區(qū)域：在當?shù)靥栒缜昂?/span>4h內，組件周圍沒有遮擋物，可以得到充分的太陽輻照。安裝組件的周圍地面應是平坦的，或是試驗架位于坡頂部，并且對陽光無特殊的高反射率。在試驗現(xiàn)場周圍有草、其他植物、黑色的瀝青或臟跡等是允許的。
10.5.3.4 程序
a） 按10.5.3.3的要求，安裝組件等裝置，確保試驗組件開路。
b） 選一無云、少風晴朗的天，記錄下列參數(shù)為時間的函數(shù)：電池的溫度、環(huán)境溫度、輻照度、風速和風向。
c） 剔出在下列情況下記錄的數(shù)據(jù)：
— 輻照度低于400W·m-2；
— 在10min期間記錄輻照度變化從zui大值到zui小值超過10%以上之后10min間隔；
— 風速在1 m·s-1±0.75 m·s-1范圍以外；
— 環(huán)境溫度在20℃±15℃范圍以外，或變化超過5℃；
— 在風速超過4m·s-1的疾風之后10min內；
— 風向在東或西±20°范圍內。
d） 至少選10個可采用的數(shù)據(jù)點，覆蓋300W·m-2以上的輻照度范圍，確保包含當?shù)卣缜昂蟮臄?shù)據(jù)，作（TJ -Tamb）隨輻照度變化的曲線，通過這些數(shù)據(jù)點用回歸分析做擬合。
e） 確定在800W·m-2時的（TJ-Tamb）值，加上20℃即給出標稱工作溫度的初步值。
f） 使用可采用的數(shù)據(jù)點，計算平均環(huán)境溫度Tamb，平均風速V，并從圖2中定出適當?shù)男拚蜃印?/span>
g） 修正因子與初步的標稱工作溫度之和即為組件的標稱工作溫度值，它是校正到20℃和1m·s-1時的值
h） 在另外二天重復上述程序，取三個標稱工作溫度的平均值即得到每個試驗組件的標稱工作溫度。
10.5.4 參考平板法
10.5.4.1 原理
本方法的原理是在相同的輻照度、環(huán)境溫度和風速條件下比較標準參考平板和試驗組件的溫度。在標準參考環(huán)境下參考平板的穩(wěn)態(tài)溫度由10.5.3所描述的基本方法測定。
先把試驗組件和參考平板的溫度差修正到標準參考環(huán)境，再將此值加上標準參考環(huán)境下參考平板的平均穩(wěn)態(tài)溫度，即得到試驗組件的標稱工作溫度。實驗已證明，溫度差對輻照度的漲落、環(huán)境溫度和風速的小的變化不敏感。
10.5.4.2 參考平板
參考平板由硬質鋁合金制成，尺寸見圖3，前表面應涂刷亞光黑漆，背表面應涂刷亮光白漆。應有達到準確度要求的儀器測量參考平板的溫度。采用兩組熱電偶進行測量的方法見圖3，將距熱電偶結點25mm內的絕緣材料去除后，用導熱性能好的電絕緣膠粘劑將熱電偶分別粘入刻出的槽內，zui后將兩個熱電偶剩余部分粘入一個槽內。
至少應制備三塊參考平板，并用10.5.3所描述基本方法進行校準。所測定的穩(wěn)態(tài)溫度應在46℃～50℃范圍內，三個平板溫度相差不大于1℃。一個參考平板應該不用而作為控制參考。在進行標稱工作溫度測量之前，應將參考平板在10.5.3.4 c）所規(guī)定的條件下的穩(wěn)態(tài)溫度和控制平板進行對比，以探察它們之間熱性能是否有變化。如果測得參考平板的溫度相差超過1℃，在試驗標稱工作溫度之前，應調查其原因，并作相應的修正。
10.5.4.3 試驗地點
選擇一周圍建筑、樹木和地形地貌對風幾乎不干擾的平整的地點，應避免試驗平板背后地面或物體的不均勻反射。
10.5.4.4 裝置
需要下列裝置（見圖4）：
a） 參考平板的數(shù)量按10.5.4.2規(guī)定（比同時試驗的組件數(shù)目多一個）。
b） 一個輻照度計或標準太陽電池。
c） 一個敞開式支架，支承試驗組件、參考平板和輻照度計，使試驗組件前表面面向赤道，與水平面的傾角為45°±5°。每個組件的兩側緊挨著參考平板，組件的底邊距地面約為1m。該支架應該設計為對組件和參考平板的熱傳導zui小，并且盡可能少地影響組件前后表面的熱輻射。
d） 能測量至0.25m·s-1風速和風向的設備，安裝在組件上方0.7m，距組件靠東或西1.2m處，如圖4所示。
e） 一個環(huán)境溫度傳感器，具有與組件相近或更短的時間常數(shù)，安裝在遮光、通風良好的盒內、靠近風速傳感器之處。
f） 電池溫度傳感器，或國家標準規(guī)定的測量電池溫度的其它設備，焊在或用有良好導熱性能的膠粘在每一個試驗組件中部兩片電池的背面。
g） 具有測量溫度準確度±1℃的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在不大于5s的間隔內，記錄下列參數(shù)：
輻照度；
環(huán)境溫度；
電池溫度；
風速；
風向；
參考平板溫度。
準確度：標稱工作溫度的總準確度為±1K。
10.5.4.5 程序
a） 如圖4所示，安裝好裝置、組件和參考平板，確保試驗組件開路。
b） 選一無云、少風、晴朗的天，記錄下列參數(shù)為時間的函數(shù)：試驗組件的電池的溫度、參考平板的溫度、輻照度、環(huán)境溫度、風速和風向。
c） 剔出在下列條件中，或該情況發(fā)生后15min之內記錄的數(shù)據(jù)：
— 輻照度低于750W·m-2，或高于850W·m-2；
— 一個數(shù)據(jù)記錄時輻照度變化超過±40 W·m-2；
— 2m·s-1以上的風速持續(xù)30s以上；
— 風速低于0.5m·s-1 時；
— 風向在東或西±20°范圍內；
— 參考平板之間溫度差超過1℃時。
d） 對選定期間的數(shù)據(jù)點，計算所有參考平板的平均溫度TP。
e） 對每一個組件，對選擇期間內的每個數(shù)據(jù)點：
1） 取電池的平均溫度為TJ，并計算
DTJP=TJ - TP ……………………（1）
如果DTJP的變化超過4℃，則不能采用參考平板法，應采用10.5.3所描述的基本方法。
2） 取所有DTJP的平均值，即給出DTJPm。
3） 作如下的計算，將DTJPm 修正到標準參考環(huán)境：
DTJPm（已修正的）= （f / B R）·DTJPm（未修正的） ……………………（2）
式中：
f：輻照度校正因子，等于800除以所選定時間內的平均輻照度；
B：環(huán)境溫度校正因子，從所選定的時間內的平均環(huán)境溫度Tamb，利用下表而得到（利用平均環(huán)境溫度和校正因子的線性關系，來推算B是允許的）。
Tamb（℃） | B |
0 10 20 30 40 50 | 1.09 1.05 1.00 0.96 0.92 0.87 |
R：風速校正因子，從所選定的時間內的平均風速，利用圖5來得到。
4） 用下式計算試驗組件的標稱工作溫度
標稱工作溫度 = TPR + DTJPm（已修正的） ……………………（3）
式中TPR是參考平板在標準參考環(huán)境下平均穩(wěn)態(tài)溫度。
g） 在另外二天重復上述程序，取三個標稱工作溫度的平均值即得到每個試驗組件的標稱工作溫度。
10.6.1 目的
在標準測試條件（1000 W·m-2，25℃電池溫度，GB/T 6495.3的標準太陽光譜輻照度分布）和標稱工作溫度和輻照度為800 W·m-2，且滿足GB/T 6495.3的標準太陽光譜輻照度分布條件下，確定組件隨負荷變化的電性能。
10.6.2 裝置
a） 光源（自然光或符合IEC 904-9的B級或更優(yōu)太陽模擬器）；
b） 一個符合IEC 60904-2或IEC 60904-6的標準光伏器件。如果使用B級模擬器，標準光伏器件應為標準光伏組件，該組件應采用與測試樣品同樣技術制造（有相同光譜相應）并且同樣尺寸大小；
c） 一個合適的支架使測試樣品與標準器件在與入射光線垂直的相同平面；
d） 一個監(jiān)測測試樣品與標準器件溫度的裝置，要求溫度測試準確度為±1℃，重復性為±0.5℃；
e） 測試測試樣品與標準器件電流的儀器，準確度為讀數(shù)±0.2%。
f） 測試測試樣品與標準器件電壓的儀器，準確度為讀數(shù)±0.2%。
g） 能將測試樣品溫度設定到10.5所測試的標稱工作溫度的設備。
10.6.3 程序
10.6.3.1 標準測試條件
保持組件溫度在25℃，用自然光或符合IEC 904-9 要求的B級或更優(yōu)模擬器，按照GB/T 6495.1的規(guī)定，在1000 W·m-2輻照度（用適當?shù)臉藴孰姵販y定）下，測量其電流-電壓特性。
10.6.3.2 標稱工作溫度
用自然光或符合IEC 904-9 要求的B級或更優(yōu)模擬器，按照GB/T 6495.1的規(guī)定，在800 W·m-2輻照度（用適當?shù)臉藴孰姵販y定）下，將組件均勻加熱至標稱工作溫度，測量其電流-電壓特性。
如果標準電池的光譜響應與測試組件不相同，用IEC 60904-7的方法計算光譜失配修正。
10.7.1 目的
依據(jù)GB/T 6495.1的規(guī)定，在25℃和輻照度為200 W·m-2（用適當?shù)臉藴孰姵販y定）的自然光或符合IEC 904-9要求的B級或更優(yōu)模擬器下，確定組件隨負荷變化的電性能。
10.7.2 裝置
a） 光源（自然光或符合IEC 904-9的B級或更優(yōu)太陽模擬器）；
b） 一個符合IEC 60904-2或IEC 60904-6的標準光伏器件。如果使用B級模擬器，標準光伏器件應為標準光伏組件，該組件應采用與測試樣品同樣技術制造（有相同光譜相應）并且同樣尺寸大??；
c） 一個合適的支架使測試樣品與標準器件在與入射光線垂直的相同平面；
d） 一個監(jiān)測測試樣品與標準器件溫度的裝置，要求溫度測試準確度為±1℃，重復性為±0.5℃；
e） 測試測試樣品與標準器件電流的儀器，準確度為讀數(shù)±0.2%。
f） 測試測試樣品與標準器件電壓的儀器，準確度為讀數(shù)±0.2%。
g） 能將測試樣品溫度設定到10.5所測試的標稱工作溫度的設備。
10.7.3 程序
依據(jù)GB/T 6495.1，在25℃±2℃和輻照度為200 W·m-2（用適當?shù)臉藴孰姵販y定）的自然光或符合IEC 904-9要求的B級或更優(yōu)模擬器下，測量組件的電流-電壓特性。用中性濾光器或其它不影響光譜輻照度分布的技術將輻照度降低至特定值（降低輻照度而不影響光譜輻照度分布的技術指導見IEC 60904-10）。
10.8.1 目的
初步評價組件經(jīng)受室外條件曝曬的能力，并可使在實驗室試驗中可能測不出來的綜合衰減效應揭示出來。
注：由于試驗的短時性和試驗條件隨環(huán)境而變化，對通過本試驗組件的壽命做出判斷時應特別小心，這個試驗僅只能作為可能存在問題的指示。
10.8.2 裝置
a） 太陽輻照度儀，準確優(yōu)于±5%；
b） 制造廠推薦的安裝組件的設備，使組件與輻照度儀共平面；
c） 一個組件在標準測試條件工作于zui大功率點附近的合適負載。
10.8.3 程序
a） 將電阻性負載與組件相連，用制造廠所推薦的方式安裝在室外，與輻照度監(jiān)測儀共平面。在試驗前應安裝制造廠所推薦的熱斑保護設備。
b） 在GB/T 4797.1所規(guī)定的一般室外氣候條件下，用監(jiān)測儀測量，使組件受到的總輻射量為60kWh·m-2。
10.8.4 zui后試驗
重復10.1、10.2和10.3的試驗。
10.8.5 要求
— 無第7章規(guī)定的嚴重外觀缺陷；
—zui大輸出功率衰減應不超過試驗前測量值的5%；
— 絕緣電阻應滿足初始試驗的同樣要求。
10.9.1 目的
確定組件承受熱斑加熱效應的能力，如這種效應可能導致焊接熔化或封裝退化。電池不匹配或裂紋、內部連接失效、局部被遮光或弄臟均會引起這種缺陷。
10.9.2 熱斑效應
當組件中的一個電池或一組電池被遮光或損壞時，工作電流超過了該電池或電池組降低了的短路電流，在組件中會發(fā)生熱斑加熱。此時受影響的電池或電池組被置于反向偏置狀態(tài)，消耗功率，從而引起過熱。
圖6描述了由一組串聯(lián)電池構成的組件的熱斑效應，該組件中電池Y被部分遮光。Y消耗的功率等于組件電流與Y兩端形成的反向電壓的乘積。對任意輻照度水平，在短路時消耗的功率zui大，此時加于Y的反向電壓等于組件中其余（S-1）個電池產(chǎn)生的電壓，在圖6中用Y的反向I-V曲線和（S-1）個電池的正向I-V曲線的映象的交點處的陰影矩形來表示zui大消耗功率。
由于不同電池的反向特性差別很大，有必要根據(jù)其反向特性曲線與圖7所示的“試驗界限區(qū)”的交點，把電池分成電壓限制型（A類）或電流限制型（B類）兩類。
圖6所示的一個損壞或遮光電池的zui大功率消耗的情況屬A類，這種情況發(fā)生在反向曲線和（S-1）個電池的正向I-V曲線的映象在zui大功率點相交。
作為對比，圖8表示一個B類電池在*遮光時的zui大功率消耗。應該注意，此時消耗的功率可能僅是組件總有效功率的一部分。
10.9.3 電池內部連接的分類
光伏組件中的太陽電池可以以下列方式之一進行連接：
串聯(lián)方式：s個電池呈單串串聯(lián)連接（圖6）；
串聯(lián)-并聯(lián)連接方式：即將p個組并聯(lián)，每組s個電池串聯(lián)（圖9）；
串聯(lián)-并聯(lián)-串聯(lián)連接方式：即b個塊串聯(lián)，每個塊有p個組并聯(lián)，每組s個電池串聯(lián)（圖10）。
如果有旁路二極管，由于限制了其所連接電池的反向電壓，因此也算做被試驗電路的一部分。每一種結構需要一種特殊的熱斑試驗程序。組件短路時其內部功率消耗zui大。
注：當保護電路元件二極管被短路時，其的內部消耗功率zui大，此時通常伴隨整個組件被短路。如果組件無旁路二極管，應檢查制造商的指南，是否有安裝旁路二極管前可串聯(lián)使用的zui大組件數(shù)量。如果推薦的可串聯(lián)使用的zui大組件數(shù)量大于1,則本部分后續(xù)試驗應該采用推薦的串聯(lián)組件來進行，此時在5h曝曬過程中，應將提供功率電流設定在IMP。
10.9.4 裝置
a） 輻射源1，穩(wěn)態(tài)太陽模擬器或自然光，輻照度不低于700W·m-2，不均勻度不超過±2%，瞬時不穩(wěn)定度在±5%以內。
b） 輻射源2，C級（或更好）的穩(wěn)態(tài)太陽模擬器或自然光，其輻照度為1000W·m-2±10%。
c） 組件I-V曲線測試儀。
d） 一組對試驗太陽電池遮光增量為5%的不透明蓋板。
e） 如需要，加一個適當?shù)臏囟忍綔y器。
10.9.5 程序
在組件試驗前應安裝制造廠推薦的熱斑保護裝置。
10.9.5.1 串聯(lián)連接方式
a） 將不遮光的組件在不低于700W·m-2的輻射源1下照射，測試其I-V特性和zui大功率點的電流IMP。
b） 使組件短路，用下列方法之一選擇一片電池：
1） 組件在穩(wěn)定的、輻照度不低于700W·m-2的輻射源1照射下，用適當?shù)臏囟忍綔y器（推薦使用紅外照像儀）測定zui熱的電池。
2） 在步驟a）所規(guī)定的輻照度下，依次*擋住每一個電池，選擇一個或其中一個，當它被擋住時，短路電流減小zui大。在這一過程中，輻照度的變化不超過5%。
c） 同樣在步驟a）所規(guī)定的輻照度（±3%內）下，*擋住選定的電池，檢查組件的ISC是否比步驟a）所測定的IMP小。如果這種情況不發(fā)生，就不能確定在一個電池內產(chǎn)生zui大消耗功率的條件。此時，繼續(xù)*擋住所選擇的電池，省略步驟d）。
d） 逐漸減少對所選擇電池的遮光面積，直到組件的ISCzui接近IMP，此時在該電池內消耗的功率為zui大。
e） 用輻射源2照射組件，記錄ISC值，保持組件在消耗功率為zui大的狀態(tài)，必要時，重新調整遮光，使ISC維持在特定值。在此過程中組件的溫度應該在50℃±10℃。
f） 保持此狀態(tài)經(jīng)過5h的曝曬。
10.9.5.2 串聯(lián)-并聯(lián)連接方式
a） 將不遮光的組件在不低于700W·m-2的輻射源1下照射，測試其I-V特性，假定所有串聯(lián)組產(chǎn)生的電流相同，用下列方程計算熱斑zui大功率消耗時對應的短路電流ISC（*）：
……………………（4）
Isc（*）=Isc·（p－p＋（IMP / p）
式中：ISC ——不遮光組件的短路電流；
IMP ——不遮光組件zui大功率點的電流；
p ——組件的并聯(lián)組數(shù)。
b） 使組件短路，用下列方法之一選擇一片電池：
1） 組件在穩(wěn)定的、輻照度不低于700W·m-2的輻射源1照射下，用適當?shù)臏囟忍綔y器測定zui熱的電池。
2） 在步驟a）所規(guī)定的輻照度下，依次*擋住每一個電池，選擇其中一個，當它被擋住時，短路電流減小得zui多。在這一過程中，輻照度的變化不超過5%。
c） 同樣在步驟a）所規(guī)定的輻照度（±3%內）下，*擋住選擇的電池，檢查組件的ISC是否比步驟a）所測定的ISC（*）小。如果這種情況不發(fā)生，就不能確定在一個電池內發(fā)生zui大消耗功率的條件。此時，繼續(xù)*擋住所選擇的電池，省略步驟d）。
d） 逐漸減少對所選擇電池的遮光面積，直到組件的ISCzui接近ISC（*），此時在該電池內消耗的功率為zui大。
e） 用輻射源2照射組件，記錄ISC值，保持組件在消耗功率為zui大的狀態(tài)，必要時，重新調整遮光，使ISC維持在特定值。在此過程中組件的溫度應該在50℃±10℃。
f） 保持此狀態(tài)經(jīng)過5h的曝曬。
10.9.5.3 串聯(lián)-并聯(lián)-串聯(lián)連接方式
a） 將不遮光的組件短路，并在不低于700W·m-2的穩(wěn)定輻射源1下照射。隨機取組件中至少30%的單體電池，依次*擋住每一個電池，用熱成像儀或其他適當?shù)膬x器測量該電池的穩(wěn)定溫度。
b） *擋住步驟a）所發(fā)現(xiàn)的溫度為zui高的一個電池。
c） 在連續(xù)監(jiān)測電池溫度時，逐漸減少對該電池的遮光面積，來確定該電池達到zui高溫度的條件。
d） 保持步驟c時的遮光狀態(tài)，用輻射源2照射組件。在此過程中組件的溫度應該在50℃±10℃。
f） 保持此狀態(tài)經(jīng)過5h的曝曬。
圖 10 串聯(lián)-并聯(lián)-串聯(lián)連接方式
10.9.6 zui后測試
重復10.1、10.2和10.3的試驗。
10.9.7 要求
應滿足下列要求：
— 無第7章中規(guī)定的嚴重外觀缺陷；
— zui大輸出功率的衰減不超過試驗前測試值的5%；
— 絕緣電阻應滿足初始試驗同樣的要求。
10.10.1 目的
在組件進行熱循環(huán)/濕凍試驗前進行紫外（UV）輻照預處理以確定相關材料及粘連連接的紫外衰減。
10.10.2 裝置
a） 在經(jīng)受紫外輻照時能控制組件溫度的設備，組件的溫度范圍必須在60℃±5℃。
b） 測量記錄組件溫度的裝置，準確度為±2℃。溫度傳感器應安裝在靠近組件中部的前或后表面，如果同時試驗的組件多于一個，只需監(jiān)測一個代表組件的溫度。
c） 能測試照射到組件試驗平面上紫外輻照度的儀器，波長范圍為280nm到320nm和320nm到385nm，準確度為±15%。
d） 紫外輻射光源，在組件試驗平面上其輻照度均勻性為±15%，無可探測的小于280nm波長的輻射，能產(chǎn)生根據(jù)10.10.3規(guī)定的關注光譜范圍內需要的輻照度。
a） 使用校準的輻射儀測量組件試驗平面上的輻照度，確保波長在280nm到385nm的輻照度不超過250W·m-2（約等于5倍自然光水平），且在整個測量平面上的輻照度均勻性到達±15%。
b） 安裝開路的組件到在步驟a）選擇位置的測量平面上，與紫外光線相垂直。保證組件的溫度范圍為60℃±5℃。
c） 使組件經(jīng)受波長在280nm到385nm范圍的紫外輻射為15kWh·m-2, 其中波長為280nm到320nm的紫外輻射至少為5kWh·m-2，在試驗過程中維持組件的溫度在前面規(guī)定的范圍。
10.10.4 zui后測試
重復10.1、10.2和10.3的試驗。
10.10.5 要求
應滿足下列要求：
— 無第7章中規(guī)定的嚴重外觀缺陷；
— zui大輸出功率的衰減不超過試驗前測試值的5%；
— 絕緣電阻應滿足初始試驗同樣的要求。
10.11.1 目的
確定組件承受由于溫度重復變化而引起的熱失配、疲勞和其它應力的能力。
10.11.2 裝置
a） 一個氣候室，有自動溫度控制，使內部空氣循環(huán)和避免在試驗過程中水分凝結在組件表面的裝置，而且能容納一個或多個組件進行如圖11所示的熱循環(huán)試驗。
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應小，因此實際上，應使組件處于絕熱狀態(tài)。
c） 測量和記錄組件溫度的儀器，準確度為±1℃。溫度傳感器應置于組件中部的前或后表面。如多個組件同時試驗，只需監(jiān)測一個代表組件的溫度。
d） 在試驗過程中能對組件加以等于標準測試條件下zui大功率點電流的儀器。
e） 在試驗過程中監(jiān)測通過每一個組件電流的儀器。
10.11.3 程序
a） 在室溫下將組件裝入氣候室。如組件的邊框導電不好，將其安裝在一金屬框架上來模擬敞開式支承架。
b） 將溫度傳感器接到溫度監(jiān)測儀，將組件的正極引出端接到提供電流儀的正極，負極連接到其負極。在200次熱循化試驗中，對組件施加等于標準測試條件下zui大功率點電流±2%。僅在組件溫度超過25℃時保持流過的電流。50次的熱循環(huán)試驗不要求施加電流。
c） 關閉氣候室，按圖11的分布，使組件的溫度在-40℃±2℃和+85℃±2℃之間循環(huán)。zui高和zui低溫度之間溫度變化的速率不超過100℃/h，在每個溫度下，應保持穩(wěn)定至少10min。除組件的熱容量很大需要更長的循環(huán)時間外，一次循環(huán)時間不超過6h，循環(huán)的次數(shù)見圖1相應的方框。
d） 在整個試驗過程中，記錄組件的溫度，并監(jiān)測通過組件的電流。
注：有并聯(lián)電路的組件如果其中一路斷開，會引起電壓或電流的不連續(xù)，但不會導致其為零。
10.11.4 zui后試驗
在至少1h的恢復時間后，重復10.1，10.2和10.3的試驗。
10.11.5 要求
應滿足下列要求：
— 在試驗過程中無電流中斷現(xiàn)象；
— 無第7章中規(guī)定的嚴重外觀缺陷；
— zui大輸出功率的衰減不超過試驗前測試值的5%；
— 絕緣電阻應滿足初始試驗同樣的要求。
10.12.1 目的
確定組件承受高溫、高濕之后以及隨后的零下溫度影響的能力。本試驗不是熱沖擊試驗。
10.12.2 裝置
a） 一個氣候室，有自動溫度和濕度控制，能容納一個或多個組件進行如圖12所規(guī)定的濕-凍循環(huán)試驗。
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應小，因此實際上，應使組件處于絕熱狀態(tài)。
c） 測量和記錄組件溫度的儀器，準確度為±1℃。如多個組件同時試驗，只需監(jiān)測一個代表組件的溫度。
d） 在整個試驗過程中，監(jiān)測每一個組件內部電路連續(xù)性的儀器。
10.12.3 程序
a） 將溫度傳感器置于組件中部的前或后表面。
b） 在室溫下將組件裝入氣候室。
c） 將溫度傳感器接到溫度監(jiān)測儀。
d） 關閉氣候室，使組件完成如圖12的所示的10次循環(huán)。zui高和zui低溫度應在所設定值的±2℃以內，室溫以上各溫度下，相對濕度應保持在所設定值的±5%以內。
e） 在整個試驗過程中，記錄組件的溫度。
10.12.4 zui后試驗
在2h到4h的恢復時間后，重復10.3的試驗，再重復10.1和10.2的試驗。
10.12.5 要求
應滿足下列要求：
— 無第7章中規(guī)定的嚴重外觀缺陷；
— zui大輸出功率的衰減不超過試驗前測試值的5%；
— 絕緣電阻應滿足初始試驗同樣的要求。
10.13.1 目的
確定組件承受長期濕氣滲透的能力。
10.13.2 程序
試驗應根據(jù)IEC 60068-2-78并滿足以下規(guī)定：
a） 預處理
將處于室溫下沒有經(jīng)過預處理的組件放入氣候室中。
b） 嚴酷條件
在下列嚴酷條件進行試驗:
試驗溫度：85℃±2℃
相對濕度：85%±5%
試驗時間：1000h
10.13.3 zui后試驗
組件經(jīng)受時間為2h至4h恢復期后，重復10.3和10.15的試驗，再重復10.1和10.2的試驗。
10.13.4 要求
應滿足下列要求：
— 無第7章中規(guī)定的嚴重外觀缺陷；
— zui大輸出功率的衰減不超過試驗前測試值的5%；
— 絕緣電阻應滿足初始試驗同樣的要求。
10.14.1 目的
確定引出端及其與組件體的附著是否能承受正常安裝和操作過程中所受的力。
10.14.2 引出端類型
考慮三種類型的組件引出端：
— A型：直接自電池板引出的導線；
— B型：接線片、接線螺栓、螺釘?shù)龋?/span>
— C型：接插件。
10.14.3 程序
預處理：在標準大氣條件下進行1h的測量和試驗。
10.14.3.1 A型引出端
拉力試驗：如GB/T 2423.29 Ua的試驗所述，滿足下列條件：
— 所有引出端均應試驗；
— 拉力不能超過組件重量。
彎曲試驗：如GB/T 2423.29 Ub的試驗所述，滿足下列條件：
— 所有引出端均應試驗；
— 用方法1實施10次循環(huán)（每次循環(huán)為各相反方向均彎曲一次）。
10.14.3.2 B型引出端
拉力和彎曲試驗：
a） 對于引出端曝露在外的組件應與A型引出端的試驗一樣，試驗所有引出端；
b） 如果引出端封閉于保護盒內，則應采取如下程序：
— 將組件制造廠所推薦型號和尺寸的電纜切為合適的長度，依其推薦方法與盒內引出端相接，利用所提供的電纜夾小心將電纜自密封套的小孔中穿出。盒蓋應牢固放置原處，再按A型引出端的試驗方法進行試驗。
轉矩試驗：如GB/T2423.29 Ud的試驗所述，滿足下列條件：
— 所有引出端均應試驗；
— 嚴酷度1。
除*固定的設計外，螺帽、螺絲均應能松啟。
10.14.3.3 C型引出端
將組件制造廠推薦型號和尺寸的電纜切為合適的長度與接插件線盒輸出端相接，然后按與A型引出端相同的試驗方法進行試驗。
10.14.4 zui后試驗
重復試驗10.1和10.2。
10.14.5 要求
應滿足下列要求：
— 無機械損傷現(xiàn)象；
— zui大輸出功率的衰減不超過試驗前測試值的5%；
— 絕緣電阻應滿足初始試驗同樣的要求。
10.15.1 目的
評價組件在潮濕工作條件下的絕緣性能，驗證雨、霧、露水或溶雪的濕氣不能進入組件內部電路的工作部分，如果濕氣進入可能會引起腐蝕、漏電或安全事故。
10.15.2 裝置
a） 一個淺槽或容器，其尺寸應足夠大到能將組件及邊框水平放入其中的溶液，有符合以下要求的水或溶液
電阻率： 不大于 3500Ω·cm
表面張力：不大于 3Nm-2
溫度： 22℃±3℃
溶液深度應有效覆蓋所有表面，不要泡到?jīng)]有為浸泡而設計的引線盒入口。
b） 有相同溶液的噴淋裝置。
c） 可提供500V或組件系統(tǒng)電壓的較大值、有電流限制的直流電源。
d） 測量絕緣電阻的設備。
10.15.3 程序
所有連接應代表推薦現(xiàn)場安裝接線情況，并小心確保漏電流不起源于連接組件的儀器設備。
a） 在盛有要求溶液的容器內淹沒組件，其深度應有效覆蓋所有表面，不要泡到?jīng)]有為浸泡而設計的引線盒入口。引線入口應用溶液*噴淋。如果組件是用接插件連接器，則試驗過程中接插件應浸泡在溶液中。
b） 將組件輸出端短路，連接到測試設備的正極，使用適當?shù)慕饘賹w將測試液體連接到測試設備的負極。
c） 以不超過500V·s-1的速度增加測試設備所施加的電壓直到500V，保持該電壓2min，測試絕緣電阻。
d） 減低電壓到零，將測試設備的引出端短路，以釋放組件內部的電壓。
10.15.4 要求
應滿足下列要求：
— 對于面積小于0.1m2的組件絕緣電阻不小于400MΩ。
— 對于面積大于0.1m2的組件，測試絕緣電阻乘以組件面積應不小于40MΩ·m2。
10.16.1 目的
確定組件經(jīng)受風、雪或覆冰等靜態(tài)載荷的能力。
10.16.2 裝置
a） 一個能使組件正面朝上或朝下安裝的剛性試驗平臺，并能使組件在加上負荷時能自由偏轉。
b） 試驗過程中監(jiān)測組件內部電路的連續(xù)性的儀器。
c） 合適的重量或壓力，能逐漸均勻增加負荷。
10.16.3 程序
a） 裝備好組件以便于試驗過程中連續(xù)監(jiān)測其內部電路的連續(xù)性。
b） 用制造廠所述的方法將組件安裝于一堅固支架上。（如果有幾種方法，采用zui差的一種，其固定點間距離為zui大。）
c） 在前表面上，逐步將負荷加到2400Pa，使其均勻分布。（負荷可采用氣動加壓，或覆蓋在整個表面上重量，對于后一種情況，組件應水平放置。） 保持此負荷1h。
d） 在背表面上重復上述步驟。
e） 重復步驟c）和步驟d）三次。
注：對于陣風安全系數(shù)3，2400Pa對應于130km·h-1風速的壓力（約±800Pa）。若要試驗組件承受冰和雪重壓的能力，則本試驗zui后一次循環(huán)，加于組件前表面的負荷應從2 400Pa增至5 400Pa。
10.16.3 zui后試驗
重復10.1、10.2和10.3的試驗。
10.16.4 要求
應滿足下列要求：
— 在試驗過程中無間歇斷路現(xiàn)象；
— 無第7章中規(guī)定的嚴重外觀缺陷；
— 標準測試條件下zui大輸出功率的衰減不超過試驗前測試值的5%；
— 絕緣電阻應滿足初始試驗的同樣要求。
10.17.1 目的
驗證組件能經(jīng)受住冰雹的撞擊。
10.17.2 裝置
a） 用于澆鑄所需尺寸冰球的合適材料的模具。標準直徑為25mm，對特殊環(huán)境可用表2所列其它尺寸。
b） 一臺冷凍箱，控制在-10℃±5℃范圍內。
c） 一臺溫度在-4℃±2℃范圍內的儲存冰球的存儲容器。
d） 一臺發(fā)射器，驅動冰球以所限定速度（可在±5%范圍內）撞擊在組件的位置范圍內。只要滿足試驗要求，冰球從發(fā)射器到組件的路徑可以是水平、豎直或其他角度。
e） 一堅固支架以支撐試驗組件，按制造廠所描述的方法安裝，使碰撞表面與所發(fā)射冰球的路徑相垂直。
直徑 mm | 質量 g | 試驗速度 m·s-1 | 直徑 mm | 質量 g | 試驗速度 m·s-1 |
12.5 15 25 35 | 0.94 1.63 7.53 20.7 | 16.0 17.8 23.0 27.2 | 45 55 65 75 | 43.9 80.2 132.0 203.0 | 30.7 33.9 36.7 39.5 |
f） 一臺天平來測定冰球質量，準確度為±2%。
g） 一臺測量冰球速度的設備，準確度為±2%，速度傳感器距試驗組件表面1m以內。
作為一個例子，圖13示出一組適合的裝置，包括：水平氣動發(fā)射器、垂直支承組件的安裝和測速器（用電子技術測量冰球穿過兩光束間距離所用時間來測量其速度）。其他設備如彈射器、彈簧驅動裝置等能象該例子成功的使用。
10.17.3 程序
a） 利用模具和冷凍箱制備足夠試驗所需尺寸的冰球，包括初調發(fā)射器所需數(shù)量。
b） 檢查每個冰球的尺寸、質量及是否碎裂，可用冰球應滿足如下要求：
— 肉眼看不到裂紋；
— 直徑在要求值± 5%范圍內；
— 質量在表2中相應標稱值±5%范圍內。
c） 使用前，置冰球于儲存容器中至少1h。
d） 確保所有與冰球接觸的發(fā)射器表面溫度均接近室溫。
e） 用下述步驟g）的方法對模擬靶試驗發(fā)射幾次，調節(jié)發(fā)射器，使前述位置上的速度傳感器所測定的冰球速度在表2中冰雹相應試驗速度的±5%范圍內。
f） 室溫下安裝組件于前述的支架上，使其碰撞面與冰球的路徑相垂直。
g） 將冰球從儲存容器內取出放入發(fā)射器中，瞄準表3的*個撞擊位置并發(fā)射。冰球從容器內移出到撞擊在組件上的時間間隔不應超過60s。
h） 檢查組件的碰撞區(qū)域，標出損壞情況，記錄下所有看得見的撞擊影響。與位置偏差不大于10mm是可接受的。
j） 如果組件未受損壞，則對表3中其他撞擊位置重復步驟g）和h），如圖14所示。
10.17.4 zui后試驗
重復10.1，10.2和10.3的試驗。
10.17.5 要求
應滿足下列要求：
— 無第7章中規(guī)定的嚴重外觀缺陷；
— zui大輸出功率的衰減不超過試驗前測試值的5%；
— 絕緣電阻應滿足初始試驗的同樣要求。
撞擊編號 | 位 置 |
1 2 3，4 5，6 7，8 9，10 11 | 組件窗口一角，距邊框50mm以內。 組件一邊，距邊框12mm以內。 單體電池邊沿上，靠近電極焊點。 在組件窗口上，距組件在支架上的安裝點12mm以內。 電池間zui小空間上的點。 在組件窗口上，距第7次和第8次撞擊位置zui遠的點。 對冰雹撞擊zui易損壞的任意點。 |
10.18.1 目的
評價旁路二極管的熱設計及防止對組件有害的熱斑效應性能相對長期的可靠性。
注：如果不能接觸到試驗組件類型的旁路二極管，應準備一個特殊的樣品來做本試驗，旁路二極管的安裝應與試驗的標準組件相同，但可以在試驗過程中對該二極管進行溫度測量。試驗將照常進行。該樣品不需要進行程序的其他試驗。
10.18.2 裝置
a） 能加熱組件75℃±5℃的裝置。
b） 測量和記錄組件溫度的儀器，準確度為±1℃。
c） 測量組件提供的任何旁路二極管溫度的裝置，應注意盡量減少對二極管特性或熱傳導途徑的改變。
d） 在整個試驗過程中，對組件通以等于標準測試條件下短路電流1.25倍電流，并監(jiān)測通過組件電流的儀器。
10.18.3 程序
a） 將組件中隔離二極管短路。
b） 從商標或說明書中確定組件在標準測試條件下的額定短路電流。
c） 做好試驗過程中測量旁路二極管溫度的準備。
d） 采用制造商推薦的zui小規(guī)格的導線連接組件的輸出端，按制造商推薦的方法與接線盒相連，蓋上接線盒蓋。
注：有的組件安裝有重疊的旁路二極管，此時需要一連線以確保電流只流過一個二極管。
e） 加熱組件到75℃±5℃，對組件施加等于標準測試條件下短路電流±2%的電流，1h后測量每個旁路二極管的溫度。利用二極管制造商提供的信息從測量的殼溫及二極管消耗的功率，利用下列方程計算結溫，：
Tj=Tcase＋RTHjc＋UD＋DD
式中：
Tj：結溫；
Tcase：殼溫；
RTHjc：熱阻
UD：壓降
ID：電流
注：如果組件包含特殊的二極管散熱設計來降低二極管的工作溫度，本試驗可在散熱片在1000W·m-2輻照度下達到的溫度進行，無風的環(huán)境溫度為43℃±3℃，而非75℃。
f） 增加通以組件電流到標準測試條件下短路電流1.25倍，同時保持組件的溫度在75℃±5℃，保持通過組件電流1h。
g） 驗證二極管仍能工作。
10.18.4 zui后試驗
重復10.1，10.2及10.3的試驗。
10.18.5 要求
應滿足如下要求：
— 在10.18.3e）確定的二極管結溫不超過二極管制造商zui高額定結溫；
— 無第7章中規(guī)定的嚴重外觀缺陷；
— zui大輸出功率的衰減不超過試驗前測試值的5%；
— 絕緣電阻應滿足初始試驗的同樣要求。
— 在結束試驗后二極管仍能工作。
（資料性附錄）
a） 10.15節(jié)（扭曲試驗）被刪除
該試驗原是為確保滿足噴氣實驗室（JPL）設計的安裝系統(tǒng)而發(fā)展的，實際測試中沒有組件不通過。
b） 增加了新的10.15節(jié)（濕漏電流試驗）
在濕熱環(huán)境中存放2h至4h進行zui初和zui后的試驗。
這是IEC 61646zui重要的增加，該試驗能發(fā)現(xiàn)視覺觀察不到針孔和定界。
c） 增加了新的10.18節(jié)（旁路二極管熱性能試驗）
現(xiàn)場旁路二極管的失效常與過熱相，本試驗確定在zui壞的情況下二極管有多熱，并與其額定溫度進行比較。
d） 第8章（報告）增加了ISO/IEC 17025的要求。
e） 10.2節(jié)用了新標題“zui大功率的確定”
這使實驗室能在測試前后選擇不同于標準測試條件的一系列條件，這種做法增加了可重復性，特別是對室外測量時使外推降到zui低。
f） 10.3節(jié)（絕緣試驗）通過標準已經(jīng)修改，與組件的面積相關。
g） 10.4節(jié)包含了室外方法，也寫入了IEC 60904-10參考。
h） 在10.5測量標稱工作溫度中進行了澄清修改，采用45o傾角，而不用緯度傾角。
i） 10.6節(jié)的標題現(xiàn)為“標準測試條件和標稱工作溫度下的性能”，因為10.2已不在限制為標準測試條件。
j） 10.10節(jié)的標題現(xiàn)為“紫外預處理試驗”
輻照水平采用原來的規(guī)定，而不是IEC 61345中規(guī)定的值。
k） 10.11節(jié)（熱循環(huán)試驗）和10.12節(jié)（濕-凍試驗）進行了修改，取消了試驗過程中對接地的監(jiān)測要求，許多實驗室提出了該建議。他們報告說這是個困難的要求，并且也從未觀察到失敗。似乎是任何對地的短路會被后續(xù)的干絕緣試驗或濕漏電流試驗所發(fā)現(xiàn)。
l） 10.11節(jié)（熱循環(huán)試驗）修改為在室溫以上對組件施加峰值功率電流，這種做法是對現(xiàn)場真實失效的模擬，在沒有電流通過時，熱循環(huán)試驗發(fā)現(xiàn)不了的故障，一有電流通過即失效。這是真實的試驗，因為大多數(shù)熱的晴天，組件都有電流通過。
m） 10.12節(jié)（濕-凍試驗）修改為取消了兩室的方法。主要的實驗室沒有采用兩室的方法，并爭論如采用該方法其嚴酷度是不同的。
n） 10.16節(jié)（機械載荷試驗）修改進行三次循環(huán)，提供了可選擇的更高載荷，雪載荷。增加循環(huán)次數(shù)是因為有組件在第三次循環(huán)失效的報告，而三次循環(huán)是ASTM機械載荷試驗所要求。
___________________________
電子郵箱：
公司地址：中國 上海 青浦區(qū)崧澤大道6688號