太阳能光伏组件都有哪些测试项目?
1、测试项目比较多,我重点介绍下光伏组件在电站现场需要的测试项目,目前国际主流的标准是IEC62446,国内第三方检测机构也有类似的指导规范大同小异。
2、重点几个是绝缘电阻,接地连续性,IV特性,开路电压,短路电流,红外或EL测试,风速辐照度等环境测试,详细可以参考我之前文库的文章《太阳能光伏电站测试运维解决方案》
600V 单一导体双层绝缘,汇集UL4703的要求。
应用
适用于光电系统互连线路(接地和不接地的),也符合部分(NEC), NFPA 70的要求。
技术资料
额定电压: 600 V AC
测试电压: AC 3.0 KV
温度等级: -40℃~90℃ 干或湿
耐日光
燃烧等级: UL 1685 FT1
产品描述
导体:绞合镀锡铜 参照IEC 60228 class 5
绝缘材料: XLPE
被覆材料: XLPE
颜色: 黑色和红色
行业标准
UL 4703, 文件号E326179
执行标准:IEC61215:2005,IEC61646:2008,IEC61730:2004,UL1703:2008
检测项目:太阳能电池表面应完整、清洁、无机械损伤,电池与基座应粘贴牢固,边缘要密封。
组件监测台(照度>1000Lux)
照度计(量程>1000Lux)
数码相机
游标卡尺
千分尺
卷尺
二、绝缘耐压检测:
执行标准:IEC61215:2005,IEC61646:2008,IEC61730:2004,UL1703:2008
测试项目:耐电压测试(漏电测试仪),绝缘电阻测试,湿漏电流测试
三、稳态模拟器及I-V测试
执行标准:IEC61215:2005,IEC61646:2008,IEC61730:2004,UL1703:2008,IEC60904.3/9
试验项目
辐照度Irr
温度Temp
剂量Time
光老练试验Light soaking
600~1000
50℃
43KWH/m2
热斑耐久试验
700(800)~1000
50℃
5or 1h
温度系数的测量
1000W/m2
55~25↓
Continuous
STC/NOCT性能
800~1000
25℃
低辐照度下的性能
200W/m2
25℃
zui大功率测量
1000W/m2
25℃
四、组件户外测试:
执行标准:IEC61215:2005,IEC61646:2008,IEC61730:2004,UL1703:2008
测试项目:温度系数的测量,电池标称工作温度的测量(NOCT),热斑耐久试验(主要应用于前期试验),低辐照度下性能(200W/m2)
IEC61215:2005规定不均匀度不超过±2%的光照条件下找出zui热电池片,均匀性对稳态模拟器是zui困难的指标,几乎需要AAA及模拟器来实现,对组件厂是不实现的,因此的方法是户外完成前期试验。(IEC61646:2008对薄膜组件的定义为“During this process,the irradiance shall not change by more than±2%,薄膜的试验条件同晶体硅不太一样。)
温度系数的测量:
新标准要求BBB及或以上的光源
若是侧打光方式的脉冲模拟器不太适合展开温度系数的测量,因为IEC61215:2005&Ed.3规定的测试点,组件经高低温试验箱中取出,受自然降温速率影响,组件上下温差很大。比较实现的做法是户外完成,将测试样品和标准器件遮挡阳光和避风,直至其温度均匀,与周围环境温度相差在2℃以内,或允许测试样品达到一个稳定平衡温度,或冷却测试样品到低于需要测试温度的一个值,然后让组件自然升温。
五、组件紫外预处理检测:
执行标准:IEC61215:2005&Ed.3,IEC61646:2008,IEC61345:1998
检测项目:
试件
执行标准
波长/波段
试验判断依据
对应测试仪器
组件
IEC61215
IEC61646
280~385nm
280~400nm
外观检查
zui大功率测定
绝缘电阻测试
外观检查台
模拟器/I-V测试
绝缘耐压测试仪
封装膜
IEC61215
IEC61646
280~385nm
280~400nm
交联度测试
黄变指数
剥离强度试验
透光率测试
交联度测试系统
分光光度计
材料试验机
雾度议
密封胶
ASTM C1184
340nm/nm
拉力强度试验
材料试验机
六、热循环-湿热-湿冷冻测试:
执行标准:IEC61215:2005&Ed.3,IEC61646:2008,VDE0126-5:2008
试验目的:
测试项目:
组件类型
Voc
Isc
TC200热循环
湿冻试验
1.4×1.1m薄膜
100V
1.66A
试验全程通电测试
试验全程通电测试
2.6×2.2m薄膜
290V
2.66A
试验全程通电测试
试验全程通电测试
湿热试验:85℃、85%RH条件下1000小时
湿冻试验:-40℃~85℃
85±5%R,H.@85℃
七、引出端强度测试:
执行标准:IEC60068-2-21:2006,IEC61215:2005&Ed.3,IEC61646:2008,UL1703:2008,VDE0126-5:2008
测试目的:用于确定引出端及其组件体的附着是否能承受正常安装和操作过程中所受的力。
试验项目:
项目
试验荷重
拉力试验
弯曲试验
组件接线盒
20N、40N、89N
40N(IEC60068)
89N(UL1703)
20N(IEC60068)
弯曲试验:引出端承受相对于初始位置至少300的弯曲,试验样品本体在2~3秒钟时间内,倾斜大约900,然后以同样的时间使其恢复到初始位置。自动完成10次循环。
八、湿漏电流测试:
执行标准:IEC61215:2005&Ed.3,IEC61646:2008,UL1703:2008,VDE0126-5:2008
试验目的:光伏组件湿漏电流试验用于验证组件经雨、雾、露水或溶雪等气候造成的湿气进入组件内部对电路引起腐蚀、漏电或安全事故的影响。
耐压(漏电流)及绝缘电阻测试条件
IEC61215
绝缘试验
500V或1000V加两倍组件zui大系统电压
湿漏电流试验
500V或组件系统电压的较大值
IEC61646
绝缘试验
500V或1000V加两倍组件zui大系统电压
湿漏电流试验
500V或组件系统电压的较大值
IEC61730
绝缘试验
应用等级A:2000V加4倍系统zui高电压
应用等级B:1000V加2倍系统zui高电压
湿漏电流试验
等同现行的IEC61215/61646
UL1703
漏电流测试
zui大的额定系统电压
耐压测试
两倍于系统电压加上1000V的直流电压
潮湿绝缘电阻测试
500V直流电压
VDE0126
工频耐压试验
2000V+4倍的额定电压(交流电压)
湿漏电流试验
等同现行的IEC61215/61646
耐压试验说明:
IEC61215、61646、61730均未给出耐压测试的合格/失败判断依据,我们可以引用UL1703“Dielectric Volatage-Withstand Test”作为试验判断依据,即:耐压测试阶段漏电流不超过0.05mA。另外,程序升压时,不应大于500V/s,组件属于电容性负载,瞬间充电电流造成漏电流超标。
九、水压式载荷测试:
执行标准:IEC61215:2005&Ed.3,IEC61646:2008,UL1703:2008
试验目的:
试验项目:
十、冰雹撞击测试:
执行标准:EC61215:2005&Ed.3,IEC61646:2008
试验目的:验证光伏组件抗冰雹冲击能力。
十一、旁路二极管热性能测试
执行标准:IEC61215:2005&Ed.3,IEC61646:2008,UL1703:2008,VDE0126-5:2008
试验目的:评价旁路二极管的热设计及防止对组件有害的热斑效应性能的相对长期的可靠性。
十二、可接触性测试
执行标准:IEC61032-1997,IEC61730:2-2004,UL1703-2008,VDE0126-5:2008
试验目的:用于检测对人的手指误接触危险部件保护,也可以用来检测接线盒开口机械强度。
VDE0126-5:2008试验条件:
1、可重复接线式接线盒盒盖的固定-无螺栓紧固式盒盖
将IEC61032中规定的试验11,在75N的作用力下,置于所有能够引起盒盖松动的位置,并保持1min,试验中,盒盖不应松动。
2、电气安全防护
应使用IEC60529中规定的试验值,在20N的测试下,对接线盒进行检测。试验前,所有不需要工具便可松开的盒盖与壳体上的部件全部被卸下。测试中不应触碰到带电部分。
接地连续性测试
试验目的:证明组件所有裸露导体表面之间有一导电通路,这样光伏系统中裸露导体表面能够充分地接地。只有组件存在裸露导体时,如金属框架或金属接线盒,才要进行本试验。
十三、组件破裂测试:
执行标准:IEC61730-2:2004,AS/NZS2208:1996,ISO12543-2:2006,ISO12543-3:1998
试验目的:确认假如组件破裂后划伤或刺伤的危险性,本试验引自ANSIZ97.1中的碰撞试验。
撞击袋形状和尺寸按IEC61730要求设计撞击袋用*弹或铅球(直径2.5~3mm即7.5号子弹)填充到要求重量撞击袋的外表面用胶带包裹试验时撞击袋用1.3cm宽的有机玻璃丝增强的压断敏胶带*包裹测试框架以减小试验中的移动和偏转结构框和支柱为100mm×200mm或更大的槽钢。
撞击袋充以45.5Kg中的*弹,从1.2m的垂直高度自由下摆时将产生542J的动能。
十四、接线盒孔口盖敲击测试
执行标准:Implemtation of standards:IEC61730-2:2004,VDE0126-5:2008
试验目的:用于检测接线盒孔口盖是否对组件有影响。
十五、落球冲击测试
执行标准:UL1703:2008“Impact Test”组件及接线盒撞击试验
ISO12543-2:1006,ISO12543-3:1998“钢化玻璃”,“夹层玻璃”
VDE0126-5:2008光伏接线盒
试验目的:以规定重量之钢球调整在一定的高度,使之自由落下,打击试件,观察其受损程度,用以判定组件、玻璃及接线盒的品质。
落球质量Ball quality
535g(UL1703:2008)组件/接线盒
1040/2260g(ISO12543)钢化玻璃/夹层玻璃
1J(VDE0126-5:2008)接线盒(可靠率冲击*)
落球高度1m以上
十六、盐雾腐蚀测试
执行标准:UL1703:2008,IEC61701:1995
检测项目:
组件接线盒、背膜:参照IEC61701-1995(等效GB/T18912-2002)光伏组件盐雾试验,此标准引用了IEC60068-1:1988(等效GB/T2421-1999)标准,主要针对电工电子产品(接线盒)的环境试验;背膜则可能因盐雾环境的高温造成透气透水性变差,从而引起水份的渗透造成组件内部的变化(涂锡铜带的腐蚀、EVA、PVB同薄膜或硅片间的起泡甚至脱离)。
十七、热斑耐久测试
执行标准:UL1703:2008
试验目的:
检测项目:
EVA、PVB检测
执行标准:ISO10147:1994、GB/T18474:2001、GB/T2790:1995、GB/T2791:1995、HG-3698:2002、GB2410:1989、GB/T1037:2008、GB/T1634.2:2004、ASTMD2732、GB/T13519-1992
检测项目:
剥离强度、热熔、透明塑料透光率和雾度、塑料薄膜和片材透水蒸汽性、塑料 负荷变形温度、热收缩
十八、密封胶测试
执行标准:ASTM C1184:2000
测试项目:
流动性的测定、挤出性的测定、硬度、热老化、表干时间测定、拉伸粘结性的测定、冷拉-热压后粘结性、浸水后定伸粘结性、光老化后粘结性
十九、钢化玻璃、夹层玻璃测试
执行标准:SAC/TC225:2010建筑用太阳能光伏夹层玻璃,试验项目基本等同于IEC61646:2008及IEC61215:2005
ISO12543-2:2006、ISO12543-3:1998“钢化玻璃、夹层玻璃”
GB15763.2:2005“建筑用安全玻璃 第2部分:钢化玻璃”
GB15763.3:2009“建筑用安全玻璃 第3部分:夹层玻璃”
检测项目:
尺寸及其允许偏差:直尺
厚度及其允许偏差:游标卡尺(或千分尺)
外观质量:目测
弯曲度:直尺+塞尺
抗冲击性:落球冲击试验机
碎片状态:曲率半径0.2mm小锤或冲头
散弹袋冲击性能:散弹袋冲击试验机
表面应力:应力测试仪
耐热冲击性能:热老化试验箱+冰箱
二十、涂锡铜带,锡铅焊料,料浆测试
执行标准:GB/T2059:2008“铜及铜合金带材”
检测项目:抗拉强度、断后伸长率:
洛氏硬度试验:
弯曲试验:
电阻系数测量:
维氏硬度试验:
铜及铜合金化学分析:
晶粒度:
GB/T3131:2001“锡铅焊料”、YS/T612:2006“太阳能电池用浆料”
二十一、接线盒测试
执行标准:DIN VDE0126-5:2008“Technical specifications of selected materials of main part for terrestrial solar cell modules-part1:Junction box”
CGC/GF002.1:2009“地面用太阳电池组件主要部件选材技术条件 第1部分:接线盒
常规组件在生产时会进行功率测试,测试功率时候的温度是25±2℃
以确认组件能够承受高温高湿之后随之的负温度影响,以及对于温度重复变化时引起的疲劳和热失效,另外确定光伏组件曝露在高湿度下而产生的热应力及能够抵抗湿气长期渗透之能力,其试验设备设计与能力需满足IEC61215、IEC61646 的相关温湿度变化曲线的要求。
光伏组件(太阳能电池板)的设计使用年限大约是20~30年,而可靠性中的热性能试验为模拟地面用光伏组件的设计验证,让组件能够在一般气候下长期操作20年以上。
扩展资料
光伏组件试验箱
1、湿-冷(冻)试验:
在室温下将光伏组件放入环境试验箱内,完成10次循环。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,相对湿度应保持在设定值的±5%R·H以内。
外壳采用优质A3钢板(t=1.2mm)数控机床加工成型,表面进行喷塑处理,光洁、美观;保温材质:高密度玻璃纤维棉,保温厚度为100mm;搅拌系统:采用长轴风扇电机,耐高低温之不锈钢多翼式叶轮,强度对流垂直扩散循环;
2、光伏组件试验箱/光伏组件湿冻试验箱加热系统
采用远红外镍合金高速加温(3KW×3)电加热器;高温完全独立系统,不影响低温试验、高温试验及湿热;
3、光伏组件试验箱/光伏组件湿冻试验箱加湿系统
外置式锅炉蒸汽式加湿器;具有水位自动补偿、缺水报警系统;远红外不锈钢高速加温(0.75KW×4)电加热器;湿度控制均采用P . I . D +S . S . R,系统同频道协调控制。
参考资料来源:百度百科-光伏组件试验箱
参考资料来源:百度百科-光伏组件双85试验箱
AM=1.5,E=1000W/m2,温度=25度,是光伏组件测试标准状态,在这种状态下测出光伏组件输出功率则为标称功率,也就是在这种状态下,测出的你的那个组件输出功率为220W。
太阳能光伏电池(简称光伏电池)用于把太阳的光能直接转化为电能。目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池,可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面,单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率低,但价格更便宜。
光伏电池真的不怕晒吗?
发表于:2020-08-26 17:16:15 来源:光伏联播
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光伏建材行业“碳达峰、碳中和”技术研讨会
超高功率产业链创新技术研讨会
光伏电池是利用半导体材料的光伏效应将太阳光能直接转换为电能的一种非机械装置。在人们看来,光伏电池应该是不怕晒的“主儿”,似火骄阳之下,应该是光伏电池大有作为的时候。果真是这样吗?
光伏效应与光电效应
人类对于太阳能的利用由来已久。太阳能的转换和利用可以分为光电转换、光热转换、光化学转换三种主要方式。光伏发电是太阳能光电转换的利用方式。
1839年,法国科学家埃德蒙·贝克雷尔发现光照能在半导体材料的不同部位产生电位差。这种现象后来被称为光生伏打效应,简称光伏效应。1905年,爱因斯坦用光量子假说成功解释了光电效应,因此获得了1921年的诺贝尔物理学奖。
光电效应是一种当光照射在导电材料上时,电子从导电材料中射出的现象。与光电效应发生在单个导电板上有所不同,光伏效应发生在两个半导体板的边界上,并且沿着边界累积而形成一个电场。当用导线把两块板连接起来时就会有电流流过。
最初的太阳能电池就是根据光伏效应设计制造的,当电池的表面受到光照时,在外电路上就会有电流通过。
光伏发电,发热不可避免
光伏电池是如何把太阳光转化为电能的呢?太阳光是一种波长范围很广的电磁辐射,当照射在光伏电池上的时候,辐射可能会被反射、吸收或直接穿越。只有被吸收的那部分辐射才能转化为电能。
对于硅半导体来说,在室温下要从其原子上把电子“撞”下来大约需要1.11电子伏特。这就意味着只有被吸收的能量高于该能量的光子才能激发电子并产生电流。如果某个光子的能量为1.7电子伏特,而从硅原子上“撞”下一个电子所需的能量为1.11电子伏特,那么剩余的那部分能量(0.59电子伏特)就会以热量的形式损失掉。当然,还有其他的产热因素会影响发电效率。其后果就是,这些因素协同作用,加热了太阳能电池组件,使其温度高于环境温度。
骄阳似火,一把“双刃剑”
人们原以为在骄阳似火的盛夏,硅基光伏电池会异常“兴奋”,产生出更多的电能,谁知硅基光伏电池也喜欢凉爽的环境。当然光子还是很需要的,毕竟是发电的“原材料”!
那么,太阳能电池板的温度对电输出性能有着怎样的影响呢?实际上,太阳能电池板温度高,同样的光照条件下产生的能量会减少。
随着温度的升高,尽管短路电流(光伏电池正负极短路时的电流)基本不变或略有增加,但是开路电压(光伏电池正负极开路时的电压)会降低不少,几乎呈线性关系。这样的后果就是光伏电池转换效率降低,输出功率下降。
光伏电池的标准测试温度为25℃,如果太阳板的温度达到60℃以上,输出功率的降低是不容忽视的。一般来说,硅基光伏电池组件每升高1℃,短路电流会增加0.04%,开路电压会降低0.4%。
不过,尽管在同样的光照条件下,温度的升高会让转换效率有所降低,但在火热的夏季,得益于阳光充足而收获的电量还是会比其他季节多。
如何为光伏电池降温
光伏电池同其他电子设备一样,在较低的温度下具有更高的工作效率。由于光伏发电利用的是光而不是热,所以光伏电池更适宜阳光充足而又凉爽的工作环境。
酷暑盛夏,我们该如何为光伏电池降温呢?加一个遮阳伞如何?不可!道理很简单,没有了光的照射,光伏发电就成空。要不来点“防晒霜”?也不成!采用物理性防晒,无异于减少了对光的吸收而采用化学性防晒,也无助于温度的降低。
对于屋顶太阳能面板来说,采用自然通风冷却是一个经济实用的方法。如安装时在屋顶表面和面板之间留有一定的间隙,从而允许气流对面板进行冷却。但要避免树叶等杂物进入间隙之中,以防因气流不畅而导致温度过高。
有人研究了不同冷却方法对太阳能发电效率的影响。除了自然循环冷却之外,强制循环冷却以及太阳能光伏光热冷却等也被纳入实验研究之列,对于降低光伏电池温度,提高发电效率无疑具有重要的指导意义。
光伏电池作为清洁能源的使者,已经走进了我们的生活,并为我们带来了一股低碳环保的清风。
StandardTestCondition标准测试条件光伏组件的标准测试条件(STC)包括:光强:1000W/M2;频谱:1.5A;组件温度:25℃
全面考虑光伏设备的要求,组件生产工艺、零部件及材料选择、组件测试标准等总结测试范围和测试项目 如下
IEC 61730-2、61215
接近性测试 accessibility test
剪切测试 cut susceptibility test
接地连续性测试 ground continuity test
脉冲电压测试 impulse voltage test
绝缘耐压测试 dielectric withstand test
温度测试 temperature test
组件破坏损量测试 module breakage test
反向过电流测试 reverse current overload test
导线管弯曲测试 conduit bending
接线盒敲打测试 terminal box knockout test
局部放电测试 partial discharge test
看要电站现场测试还是实验室内的组件检测,我们跟第三方打交道比较多,目前主流的第三方也是用的我们的光伏检测仪器,比较权威的是南德,莱茵,中认,中检,国内的有英格尔 挪亚,剩下的还有SGS 德凯等