一、太陽能模組可靠度試驗規(guī)范:
太陽能模組的可靠度試驗是確認(rèn)太陽能模組的性能(早么期),針對模組的試驗規(guī)范主要為IEC61215、IEC61646、UL1703三個試驗規(guī)范。IEC61215是適用于結(jié)晶型(Si)模組;IEC61646是適用于薄膜型(Thin-flm)模組;UL1703則可適用于結(jié)晶型與薄膜兩種太陽能模組。除此之外GB與CNS的太陽能規(guī)范是從IEC沿用過來進行部分修改的。
二、宏展與太陽能試驗項目的關(guān)係及重要性:
依據(jù)IEC61215、IEC61646的測試項目共約10多項(太陽能模組試驗項目對應(yīng)總表)。其中,會使用到宏展所制造的試驗設(shè)備,有關(guān)的試驗條件是溫度循環(huán)(Thermal cycling、10.11).濕冷凍(Humidity freeze、10.12)、濕熱(Damp heat、10.13)三項,而UL1703則只有溫度循環(huán)濕冷凍這兩項沒有濕熱這一項目。
三、溫度循環(huán)試驗介紹(Thermal cycling)lEC61215-10-11:
說明:太陽能模組溫度循環(huán)試驗,是用來確定模組于溫度重復(fù)變化時,所引起的疲勞、熱失效、或其他應(yīng)力失效。目前溫度循環(huán)的次數(shù)是200次,未來趨勢會改為600次(根據(jù)美國再生能源協(xié)會[NREL]的試驗結(jié)果,600次的電源退化率大于200次高達一倍之多)。
透過溫度循環(huán):可找出模組的瑕疵有:裂紋擴展、模組裂縫、翹曲、密封材料脫層、點脫落、玻璃腐蝕.…等。
溫度條件:低溫:-40℃,高溫:85°C(IEC)、90℃(UL),最快溫變率(平均):100℃/h、120℃/h,在試驗過程中需進行相關(guān)量測(使用慶聲太陽能量測系統(tǒng)),試驗過程需量測模組的:模組表面溫度、電壓電流、接地連續(xù)性、絕緣性..等。
四、溫度循環(huán)試驗過程通偏壓的目的:
溫度循環(huán)試驗過程,規(guī)范要求需要進行通偏壓,其試驗?zāi)康氖菫榱俗層需Υ玫碾姵仄?Cell)發(fā)熱達到加速老化與加速故障的試驗?zāi)康?,所以需要在溫度循環(huán)過程中于25℃以上進行通電,美國的實驗室有統(tǒng)計過,發(fā)現(xiàn)有通電與沒有通電的太陽能模組失效率差異高達百分之30幾,而且實驗的數(shù)據(jù)表示如果沒有通電的話,太陽能模組單純在溫循的環(huán)境中不容易失效的,所以在進行太陽能電池片(Cel)&模組的溫度循環(huán)試驗時,需要與專用的量測系統(tǒng)搭配。
五、濕冷凍試驗介紹(Humidity freeze)lEC61215-10-12:
說明:確定元件是否足夠抵抗腐蝕傷害和水氣膨脹擴大材料分子的能力,結(jié)冰水氣為測定故障原因的應(yīng)力,對于待測品來說,其試驗的應(yīng)力在于高溫高濕(85℃/85%R.H)降到低溫(-40℃濕度85%R.H.維持到25℃),以及低溫升到高溫高濕這兩段,而非85℃/85%R.H./20小時,85℃/85%R.H./20小時的目的是要讓模組周邊充滿水氣,20小時的駐留時間太短,是不足以讓水氣滲透到模組與接線盒裡面去的。
透過濕冷凍試驗:可找出的模組瑕疵:裂縫、翹曲、嚴(yán)重腐蝕、密封材料分層、封裝膠脫層接線盒失效&積水、濕絕緣**..等
試驗條件:85℃/85%R.H.(20h)---40℃(0.5~4h),最大升溫100、120℃/h、、最大降溫200°C/h。
六、濕冷凍試驗?zāi)康?
濕冷凍的試驗方法,主要是執(zhí)行兩種下雪環(huán)境對太陽能模組的傷害,
1.高溫高濕(85℃/85%R.H.)下降到-4℃在25℃之前,濕度需控制在85%+5% RH.的范圍,這樣的目的是模擬下雪前的高濕驟變。
在下雪前環(huán)境會呈現(xiàn)高濕狀態(tài),而當(dāng)溫度下降到0℃時,圍繞于模組還有接接線盒封膠的水氣會結(jié)冰,當(dāng)水氣結(jié)冰時,其體積會膨脹為原來的1.1倍,透過水氣滲透材料空隙后結(jié)冰膨脹的破壞手法,達到此試驗?zāi)康?。目前濕冷凍?jīng)統(tǒng)計結(jié)果對于接線盒封膠的破壞最高,會造成接線盒脫膠與積水,在模組失效比例里面估了7%。
2. 從低溫(-40℃)升溫升濕(50℃/85%R.H.)的目的是模擬下雪氣候下,日出時模組內(nèi)的升溫狀況,戶外環(huán)境雖然還是0℃以下,但是有光線,太陽能模組就會發(fā)電,而且由于雪還在模組上面,會造成模組發(fā)生熱斑效應(yīng),所以下雪環(huán)境下,模組內(nèi)的溫度還會達到50℃。
七、濕熱試驗(Damp heat)試驗介紹IEC61215-10-13:
說明:確定模組抵抗?jié)駳忾L期滲透之能力,依據(jù)BP Solar的試驗結(jié)果,其1000小時是不夠的實際狀況發(fā)現(xiàn)能夠讓模組發(fā)生問題的時間至少需要1250小時。而依據(jù)規(guī)范目前的要求,濕熱試驗過程是沒有通電的,但是未來的趨勢也是需要通電(正、逆偏壓),因為可以加速太陽能電池片老化與失效。
試驗條件: 85℃/85%R.H、時間:1000小時 透過濕熱試驗可找出的瑕疵:CELL脫層EVA(脫層、變色、產(chǎn)生氣泡、霧化、褐變)、串連線變黑、TCO腐蝕、點腐蝕、Thin-film變黃變色、接線盒脫膠脫落