1、ICS 27. 160 K 83 GB 中华人民共和国国家标准GB/T 18911-2002/IEC 61646: 1996 地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型Thin-fiIm terrestrial photovoItaicC PV) modules一Design qualification and type approval (lEC 61646 :1 996 , IDT) 2002-12-04发布2003-05-01实施中华人民共和国发布国家质量监督检验检查总局GB/T 18911-2002/IEC 61646 ,1996 前圭FE司本标准等同采用IEC61646，1996(地面用薄膜光
2、伏组件设计鉴定和定型)(英文版)。本标准与国际标准IEC61646，1996主要技术差异有:a) IEC 61646，1996标准出版时，其中紫外试验引用的IEC61345标准还未完成，以资料性附录给出。现该标准已正式出版为IEC61345，1998(光伏组件的紫外试验)，将这标准加入本标准的引用标准中，不再列为附录;b) IEC61646，1996的10.20湿漏电流试验中合格试验条件规定不明确，而目前处于CD阶段的IEC61215第2版，对该条件的规定明确合理，同时在试验方法上也作了些修改，故本标准将目前IEC61215第2版(CD)中相关部分以附录A的形式给出。为了便于使用，本标准做了下
3、列编辑性修改:a) 本国际标准一词改为本标准气b) 删除国际标准的前言。本标准的附录A为资料性附录。本标准由中华人民共和国信息产业部提出。本标准由全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会归口。本标准起草单位z云南师范大学太阳能研究所、云南半导体器件厂。本标准主要起草人刘祖明、涂洁磊、李杰慧、廖华、汪义川、杨华兮、杨望生。田1 范围和目的GB/T 18911-2002/IEC 61646 , 1996 地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型本标准规定了地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型的要求，该组件是在GB/T4797. 1一1984和!Et、60721-2-第1修正案，1987中所定义的般室外气候条件下长
4、期使用。本标准制定时是以非晶硅薄膜组件技术为主，但同样适用于其他薄膜光伏组件。鉴于其他新技术的特殊性能，有可能需要对该试验程序做修订。本试验程序主要依据GB/T95351998(地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型而制定，针对非晶硅薄膜组件的特殊性能作了些必要的修改。光老炼用于区别光致衰减与其他衰减机制，并将试验程序后期的最大功率作为薄膜组件长期工作性能估计。为区别热循环和湿热试验中可能产生的退火效应，组件在这些试验之前需进行退火。对于不采用非晶硅的其他薄膜形成技术，诸如光老炼和退火的预处理可能不同或可能证明是不需要。因为所有类型的薄膜组件易受潮引起侵蚀，故须增加一个湿漏电流试验。本试验程序的目
5、的是在尽可能合理的经费和时间内确定组件的电性能和热性能，表明组件能够在规定的气候条件下长期使用。通过此试验的组件的实际使用寿命期望值将取决于组件的设计以及它们使用的环境和条件。本标准不适用于带聚光器的组件。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 2421-1999 电工电子产品环境试验第1部分总则(idtlEC 60068-1 ，988、第1修正案31992
6、) GB/T 2423. 3 1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ca，恒定1显热试验方法(eqv IEC 60068-2-3 ,1984) GB/T 2423. 29-1999 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验U，引出端及整体安装件强度(idtIEC 60068-2-21 ,1992) GB/T 2829-2002 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB/T 4797.1-1984 电工电子产品自然环境条件温度与湿度(neqJEC 60721 2-1 , 1982) GB/T 6495. 1-1996光伏器件第1部分光伏电流电压特性的测量(idtIEC 60
7、904-1 ,1 987) GB/T 6495. 3-1996 光伏器件第3部分=地面用光伏器件的测试原理及标准光谱辐照度数据(idt !EC 6004-3，1989) GB/T 6195. 4 1996 晶体硅光伏器件-v实测特性的温度和辐照度修正方法(idtIEC 60891 , 1987、第l修正案，1992)GB/T 9535 1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型CeqvIEC 61215 ,1 993) GB/T 2423. 2-2001 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B，高温GB/T 18911-2002/IEC 61646 , 1996 (idt lEC 60
8、068-2-2 , 974、第l修正案，1993、第2修正案，994) lEC 60721-2-1 第1修正案，1987环境条件类别第2部分z自然环境条件温度与湿度IEC 60904-9 , 1995 光伏器件第9部分z太阳模拟器性能要求IEC 61345 , 1998 光伏组件的紫外试验IECQC 001002 , 1986 lEC电子元器件质量评定体系(lECQ)程序规则第2修正案，19943 抽样从同一批或几批产品中，按GB/T28292002规定的方法随机地抽八个如需要可增加备份)组件用于鉴定试验。这些组件应由符合相应图纸和工艺要求规定的材料和元器件所制造，并经过制造厂常规检测、质量控
9、制与产品验收程序。组件应该是完整的，并附有制造厂的搬运、安装和连接说明书，包括系统最大许可电压。如果被试验的组件是一种新设计的样品而不是来自于生产线上，应在试验报告中加以说明(见第8章)。4 标志每个组件都应有下列清晰而且擦不掉的标志2a) 制造厂的名称、标志或代号;b) 产品型号;c) 产品序号;d) 引出端或引线的极性(可用色码标识)，e) 组件允许的最大系统电压;。在标准测试条件下，该型号产品最大输出功率的标称值和最小值。制造的日期和地点应注明在组件上，或可由产品序号查到。5 试验把组件分组，并按图1所示的程序进行鉴定试验。图中每个方框对应本标准的一条。具体试验的方法和要求，包括所需要进
10、行的初始和最终的测试，都在第10章中详细规定。但是10.2、10、10.6及10.7的试验，应注意到GB/T6495. 4二1996所描述-v特性测量的温度和辐照度修正方法仅适用于线性组件。若组件为非线性的，这些试验应在规定辐照度的土5%和规定温度的土2C范围内进行。注若将-个试验的最终测试作为下一个试验的初始测试时，不需要重复测试，这种情况下，该试验的初始测试可省略。任何独立进行的单试验，均应进行10.1、10.2和10.3初始试验。在试验中，操作者应严格遵照制造厂关于组件的搬运、安装和连接的要求。如组件的温度系数和卢已知，10.4的测试可省略。对于不采用非晶硅技术的其他薄膜形成技术，若已证
11、明退火及光老炼对性能无影响(最大功率变化小于0.5%)，则可以省去该两项试验。试验报告应说明省去任何步骤的理由。试验条件汇总见表1。1个组件a如果和卢己知可省略。8个组件10.18 血者炼试验GB/T 18911-2002/IEC 61646 , 1996 b如组件未设计为敞开式主架安装，标称工作温度可用标准参考环境条件下，按制造厂推荐方法安装时的平均结温代替。图1鉴定试验程序GB/T 18911-2002月EC61646 ,1996 试验项目10.1 外观检查10.2 标准测试条件下的性能10.3 |绝缘试验10.4 10.5 标称工作温度的测量10.6 |标称工作温度下的性能10.7 |低
12、辐照度下的性能10.8 室外曝露试验10.9 热斑耐久试验10.10 紫外试验10.11 热循环试验10.12 湿冻试验10. 13 湿热试验10.14 引出端强度试验10.15 扭曲试验10.16 机械载荷试验10.17 冰雹试验10.18 光老炼试验10.19 退火试验10.20 湿漏电流试验6 合格判据表1试验条件一览表试验条件按10.1.2电池温度，250C，辐照度:1000W. m-2，标准太阳光谱辐照度分布符合GB/T 6495. 3-1996规定直流1000V加上两倍系统在标准测试条件下开路电压，持续1rnn;直流500 V时的绝缘电阻不小于50Mn 按10.4总太阳辐照度，80
13、0W 0 m-2 环境温度，200C风速，1m S-l 电池温度g标称工作温度辐照度。800W. m-2，标准太阳光谱辐照度分布符合GB/T6495. 3-1996 规定电池温度250(辐照度200W. m-1标准太阳光谱辐照度分布符合GB!T6495. 3 1996 规定太阳总辐射量60kWh. m 2 在最坏热斑条件下.1000 W. m .辐照度照射Ih，共五次见IEC61345.1998 从400CilJ十85(50和200次从+850C.85%相对湿度到4()OC 10次在一85(.8:5%相对湿度下10b 同GB2423. 29 1999 扭曲角度.1.2 2 400 Pa的均匀载
14、荷依次加到前和后表面Ih，循环两次25 mm直径的冰球以23.0m S-l的速度撞击11个位置曝露于800W. m-2到10W.m 2的光强下，直至Pm稳定在2%内置于850C下热老炼.直主P.稳定在2%内加直流500V时，水喷淋引出端和边缘浸人水中，确定漏电流如果每一个试验样品达到下列各项判据，则认为该组件设计通过了鉴定试验，也通过了定型。川在标准测试条件下，组件的最大输出功率衰减在每个单项试验后不超过规定的极限;b) 在最后光老炼之后，标准测试条件下的最大输出功率不小于第4章制造厂给定最小值的90%; c) 在试验过程中，无组件呈现断路或漏电现象;d) 元第7章中定义的任何严重外观缺陷;e
15、) 满足10，3，10，20的试验要求。如果两个或两个以上组件达不到上述判据，该设计将视为达不到鉴定要求。如果一个组件未通过任一项试验，取另外两个满足第3章要求的组件从头进行全部相关试验程序的试验。假如其中的一个或两个组件都未通过试验，该设计被判定达不到鉴定要求。如果两个组件都通过了试验，则该设l被认为达到鉴定要求。GBjT 18911-2002jIEC 61646 , 1996 7 严重外观缺陷对设计鉴定和定型来说，下列缺陷是严重的外观缺陷a) 破碎、开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面;b) 组件有效工作区域的任何薄膜层有超过一个电池面积10%以上的空隙、看得见的腐蚀;。在组件的边缘和任何一部
16、分电路之间形成连续的气泡或剥层;d) 丧失机械完整性，导致组件的安装和/或工作都受到影响。8 报告定型批准后，试验机构应根据国际电工委员会电子元器件质量评定体系程序规则IECQC001002 , 1986给出鉴定试验验证报告，该证书应包括测定的性能参数，以及失效、重新试验或省略试验的详细情况。制造厂应保存一份报告供参考。9 重新鉴定在组件的设计、材料、元器件或工艺作任何改变时，可能需要重新进行部分或全部鉴定试验来确保产品运型的有效性。10 试验程序10.1 外观检查10. 1. 1 目的检查组件中的任何外观缺陷。10. 1. 2 程序在不低于J000 lx的照度下，对每一个组件仔细检查下列情况
17、a) 开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面;b) 互联线或接头的缺陷;c) 组件有效工作区域的任何薄膜层有空隙和可见的腐蚀;d) 输出连接、互联线及主汇流线有可见的腐蚀;e) 粘合连接失效;。在塑料材料表面有粘污物gu 引出端失效，带电部件外露;h) 可能影响组件性能的其他任何情况;。在组件的边框和电池之间形成连续通道的气泡或剥层。对任何裂纹、气泡或脱层等的状态和位置应作记录和/或照相记隶。这些缺陷在后续的试验中可能会加剧并对组件的性能产生不良影响。10. 1. 3 要求对定型来说，除第7章中规定的严重外观缺陷外，其他的外观情况是允许的。10.2 标准测试条件下的性能10.2.1 目的用自然光或符
18、合IEC60904-9，1995的A级模拟器，在标准测试条件下(电池温度，25C士2C，辐照度，1000 W m-2 ，标准太阳光谱辐照度分布符合GBjT6495. J -1996规定)，测试组件随负荷变化的电性能。10.2.2 程序按照GBjT6495. 1一1996的方法，测试组件在标准测试条件下的电流电压特性，必要时可根据GB/T 18911-2002/IEC 61646 , 1996 GBjT 6495.4 1996规定作温度和辐照度的修正。10.3 绝缘试验10.3.1 目的测定组件巾的载流部分与组件边框之间的绝缘是否良好。10.3.2 试验条件对组件试验的条件z温度为周围环境温度(
19、见GBjT2421-1999).相对湿度不超过75%。10.3.3 程序a) 将组件引出线短路后接到有限流装置的直流绝缘测试仪的正极。电流极限设为50fL Ao b) 将组件暴露的金属部分接到绝缘测试仪的负极。如果组件元边框，或边框是不良导体，可为组件安装金属试验支架，再将其连接到绝缘测试仪的负极。c) 以不大于500Vs-1的速率增加绝缘测试仪的电压，直到等于1000V加上两倍的系统最大电压(即标准测成条件下系统的开路电压人维持此电压1min。如果系统的最大电压不超过50 V，所施加的电压应为500V o d) 在不拆卸组件连接线的情况下，降低电压到零，将绝缘测试仪的正负极短路5mino e
20、) 拆去绝缘测试仪正负极的短路。f) 按照步骤a)和b)的方式连线，对组件加不小于500V的直流电压，测量绝缘电阻。10.3.4 试验要求a) 在10.3.3步骤c)中，无绝缘击穿(小于50A).或表面无破裂现象。b) 绝缘电阻不小于50ML 10.4 温度系数的测量10.4. 1 目的从组件试验中测量其电流温度系数(的和电压温度系数(卢)。如此测定的温度系数，仅在测试中所用的辐照度下有效;对于线性组件，在此辐照度土30%内是有效的。GBjT6495. 4一1996规定了从具有代表性一批中的单体电池测量这些系数，本方法是对这一标准的补充。薄膜电池组件的温度系数依赖于辐照及组件所经历的热处理过程
21、。当涉及温度系数时，热试验时的条件及辐照结果等过程情况均应标明。10.4.2 装置a) 符合IEC60904-9，1995的太阳模拟器(B类或更好)。满足GBjT6495. 1-1996第2章测量辐照度、短路电流和开一路电压的设备。注优先选用脉冲太阳模拟器，因为它在测量过程中产生的对组件有影响的额外热量很少。如用稳态太阳模拟器，应安装挡板或类似的装置，使辐照时间小于或等于5So b) lruH量组件表面或电池温度的设备，准确度为土。.5C。c) 一个能容纳组件的试验室，安装有透明商和温度调节装霄，能在需要的温度范围内进行均匀加热和冷却。10.4.3 程序a) 在室温和需要的辐照度下，用GBjT
22、6495.1-1996的方法测量组件的短路电流。b) 将组件安装在试验室中，在试验室外但仍在模拟器光照中安装一适当的辅照度监测仪。连接好仪器。c) 关闭试验室，设定好辐照度，使试验组件的短路电流达步骤川的值，并用辐照度监测仪使其在整个试验过程维持同一水平。d) 将组件加热至所考核的最高温度，关掉加热器，让其平稳地冷却。时在组件冷却过程中，在至少30C所考核的温度范围内，每隔5C测量一次短路电流和开路电压。注，用GB/T6495.4-1996第5章的h法测定曲线校正因子K.Xj每个温度均应测量完整的电流电压特性。GB/T 18911-2002/IEC 61646 ,1996 f) 画出Isc和V
23、oc随温度变化的曲线，对每一组数据用最小三乘法拟合出一条曲线。g) 在所关心的最高和最低温度中间的一点上，取电流和电压曲线的斜率，计算出组件的温度系数和卢。10.5 电池标称工作温度的测量10.5.1 目的测定组件的标称工作温度CNOCT)。10.5.2 导言标称工作温度定义为在下列标准参考环境。RE)，敞开式支架安装情况，太阳电池的平均平衡结温a) 倾角在当地太阳正牛时，使阳光垂直照射组件，b) 总辐照度，800W m气c) 环境温度，20C;d) 风速:1 m. 5-1; e) 电负荷:零(开路)。系统设计者可用标称工作温度作为组件在现场工作的参考温度，因此在比较不同组件设计的性能时该参数
24、是一个很有价值的参数。然而组件在任何特定时间的真实工作温度取决于安装的方式、辐照度、风速、环境温度、天空温度、地面和周围物体的反射辐射与发射辐射。为准确预测组件的性能，上述因素的影响应该考虑进去。测定标称工作温度两种方法的说明:第一种称为基本方法能普遍用于所有光伏组件。在组件未设计为敞开式支架安装时，基本方法可测定在标准参考环境中，用制造厂所推荐的方法安装时的平衡平均太阳电池结温。第二种称为间接方法(参考平板法)，比第一种方法更快，但仅能应用于与试验时所用的参考平板有同样环境(在一定的风速和辐照度范围内)温度响应的光伏组件。带有前玻璃和后塑料的组件属于此类。参考平板的校准采用与基本方法相同的程
25、序。10.5.3 基本方法10.5.3.1 原理在标准参考环境所表明的环境条件范围内，该方法收集电池试验的真实温度数据。数据表达方式应能精确和重复地表明标称工作温度。太阳电池结温CTj)基本上是环境温度CT.mb)、平均风速CV)和人射到组件有效表面的太阳总辐照度CC)的函数。温度差CTj-y叫)在很大程度t不依赖于环境温度，在400W m-的辐照度以上，基本上正比于辐照度。在风速适宜期间，试验要求作CTj-T.mb)相对于G的曲线，取辐照度为标准参考环境辐照度800W m-2值时的CTj-T.m，)值，再加上20C，即可得到初步的标称工作温度值。最后把依赖于测试期间的平均温度和风速的一个校正
26、因子加到初始标称工作温度中，将其修正到20C和1 m. 5-1时的值。10.5.3.2 装置需要下列装置.a) 敞开式支架，它以特定方式(见10.5.3.3)支撑被试验组件和辐射强度计。该支架应该设计为对组件的热传导最小，并且尽可能小地于扰组件前后表面的热辐射。注:如组件不是设计为敞开式主架安装，应按制造厂推荐的方式安装。b) 辐射强度计，安装在距试验方阵0.3m内组件的平面上。GB/T 18911-2002月EC61646 ,1996 c) 能测量至0.25m S-风速和风向的设备，安装在组件上方约0.7m.靠东或西1.2m处。d) 一个环境温度传感器，具有与组件相近的时间常数，安装在遮光通
27、风良好且靠近风速传感器之处。e) 电池温度传感器，或国家标准认可的测量电池温度的其他设备，焊在或用有良好导热性能的胶粘在每一个试验组件中部两片电池的背面。f) 数据采集系统，以不大于60s的间隔，记录下列参数:1) 辐照度;2) 环境温度;3) 电池温度;4) 风速;5) 风向;6) 准确度z标称工作温度的总准确度为:1:1Ko 10.5.3.3 试验组件的安装倾角:使组件在当地太阳正午时，太阳光线垂直(土50内)照射组件。高度2试验组件的底边应高于当地水平面或地平面0.6m以上。排列:为了模拟组件安装在一个方阵中的热边界条件，试验组件应安装在一个平面阵列内，该平面阵列在试验组件平面的各个方向
28、上延伸至少。.6m。对于随意固定敞开式安装的组件，应该用黑色铝板或其他同样设计的组件来填充平面阵列的剩余表面。周围区域:在当地太阳正午前后4h内，组件周围没有遮挡物，可以得到充分的太阳辐照。安装组件的周围地面应是平坦的，或是背向试验架而倾斜的，并且对阳光元特殊的高反射率。在试验现场周围有草、其他植物、黑色的沥青或脏迹等是允许的。10.5.3.4 程序a) 按10.5.3.3的要求，安装组件等装置，确保试验组件开路。b) 选元云、少风晴朗的天，定时记录下列参数z电池的温度、环境温度、辐照度、风速和风向。c) 剔出在下列情况下记录的数据:1) 辐照度低于400W m气2) 风速在1m. 5-1士。
29、.75m. s 1范围以外;3) 环境温度在200C:I:150C范围以外，或变化越过50C;U 在风速超过4m. s 1的疾风之后10min内;5) JA向在东或西:1:20。范围内。d) 至少选10个数据点，覆盖300W. m-2以上的辐照度范围，作(TJ-T.mb)随辐照度变化的曲线，通过这些数据点画一直线。e) 从这条直线，求出在800W m-2时的(TJ-T.mb)值，加上200C即给出标称工作温度的初步值。f) 结合选择的数据点，计算平均环境温度T.时，平均风速V，并从图2中定出适当的修正因子。g) 修正因子与初步的标称工作温度之和即为组件的标称工作温度值，它是校正到200C和1
30、m. s 1时的值。h) 在另一天重复t述程序，拥tl得另一标称工作温度，如两个标称工作温度相差在O.50C以内，计算其平均值。如相差大于O.50C，在第三天再测量一次，取三个标称工作温度的平均值。1. 75 1. 6 1. 4 凶E 1.2 幸望T 、喝-1. 0 0.8 0.6 0.4 0.25 5 10.5.4 间接方法(参考平板法)10.5.4.1 原理GB/T 18911-2002/IEC 61646 , 1996 0 平均环墙温度Taml(C)图2标称工作温度校正因子本方法的原理是在相同的辐照度、环境温度和风速条件下比较标准参考平板和试验组件的温度。在标准参考环境下参考平板的稳态温
31、度由10.5.3所描述的基本方法测定。先把试验组件和参考平板的温度差修正到标准参考环境，再将此值加上标准参考环境下参考平板的平均稳态温度，即得到试验组件的标称工作温度。实验己证明，温度差对辐照度的涨落、环境温度和风速的小的变化不敏感。10.5.4.2 参考平板参考平板由硬质铝合金制成，尺寸见图3，前表面应涂刷亚光黑漆，背面应涂刷亮光白j漆。应有达到准确度要求的仪器测量参考平板的温度。采用两组热电偶进行测量的方法见图3，将距热电偶结点25 mm内的绝缘材料去除后，用导热性能好的电绝缘胶粘剂将热电偶分别粘人刻出的槽内，最后将两个热电偶剩余的线用铝粉腻子粘入一个槽内。至少应制备三块参考平板，并用10
32、.5.3所描述基本方法进行校准。所测定的稳态温度应在46C50C范围内，三个平板温度相差不大于1C。个参考平板应该不用而作为控制参考。在进行标称工作温度测量之前，应将参考平板在10.5.3.4c)所规定的条件下的稳态温度和控制平板进行对比，以检测两者之间热性能是否有变化。如果测得参考平板的温度相差超过1C，在试验标称工作温度之前，应查明原因，并作相应的修正。10.5.4.3 试验地点GB/T 18911-2002月EC61646 ,1996 选择一周围建筑、树木和地形地貌对风几乎不干扰的平整的地点，应避免试验平板背后地面或物体的不均匀反射。10.5.4.4 装置需要下列装置(见图4), a)
33、参考平板的数量按10.5.4.2规定(比同时试验的组件数目多一个)。b) 一个辐射强度计或标准太阳电池。c) 一个敞开式支架，支承试验组件、参考平板和辐射强度计，并使它们在当地正午时太阳光垂直照射(土5内)。每个组件的两侧紧挨着参考平板，组件的底边距地面约为1m，该支架应该设汁为对组件和参考平板的热传导最小，并且尽可能少地影响组件前后表面的热辐射。d) 能测量至0.25m S-风速和风向的设备，安装在组件上方约0.7m，靠东或西1.2m处，如图4所示。e) 一个环境温度传感器，具有与组件相近的时间常数，安装在遮光、通风良好的盒内，靠近风速传感器之处。电池温度传感器，或国家标准规定的测量电池温度
34、的其他设备，焊在或用有良好导热性能的胶粘在每一个试验组件中部两片电池的背面。g) 数据采集系统，以不大于60S的问隔，记录下列参数z1) 辐照度;2) 环境温度$3) 电池温度;4) 风速;5) 风向;6) 参考平板温度;7) 准确度2标称工作温度的总准确度为士1K。10.5.4.5 程序l a) 如图4所示，安装好装置、组件和参考平板，确保试验组件开路。b) 选一元云、少风、晴朗的天，定时记录下列参数s试验组件的电池的温度、参考平板的温度、辐照度、环境温度、风速和风向。c) 剔出在下列条件中，或该情况发生后15min之内记录的数据1) 辐照度低于750W. m-2，或高于850W. m勺2)
35、 2 m 以上的风速持续30s以上;3) 风速低于0.5m S-1时;4) 风向在东或西士20范围内;5) 参考平板之间温度差超过IC时。d) 对选定期间的数据点，计算所有参考平板的平均温度Tp。e) 对每一个组件，对选择期间内的每个数据点:) 取电池的平均温度为Tj，并计算L. T jp Tj -Tp (1 ) 如果L.TJP的变化超过1C，则不能采用参考平板法，应采用10.5.3所描述的基本方法。2) 取所有L.Tjp的平均值，即给出L.Tjp，, 3) 按下式计算，将L.Tjpm修正到标准参考环境zL.TJPm(己修正的)二(f/BR) L.TJPm(未修正的)( 2 ) 式中:/ 辐照
36、度校正冈子，等于800除以所选定时间内的平均辐照度;GB/T 18911-2002/IEC 61646 , 1996 B-环境温度校正因子，在所选定的时间内，根据平均环境温度，利用下表(允许采用线性外推法求B值)来得到。T.m./C B 1. 09 10 1. 05 20 1. 00 30 0.96 40 0.92 50 0.87 R 风速校正因子，从所选定的时间内的平均风速，利用图5来得到04) 用下式计算试验组件的标称工作温度标称工作温度=TpR十t.TJIm(己修正的). ( 3 ) 式中Tpl是参考平板在标准参考环境下平均稳态温度。在另一天重复上述全部程序，如两个标称工作温度相差在0.
37、5C以内，计算每试验组件的两个标称工作温度平均值。如相差大于O.5C，在第兰天再测量一次，取三个标称工作温度的平均值。 唱刻槽内向个热电偶311 60 10.6 电池标称工作温度下的性能10.6.1 目的单位为毫未背撞刷亮光白窜前雄刷亚yt黑棒图3参考平板当标称工作温度和辐照度为800W m 2时，在GB/T6495. 3-1996规定的标准太阳光谱辐照度分布条件下，确定组件随负荷变化的电性能。10.6.2 程序用自然光或符合IEC60904-9，1995要求的A类模拟器，按照GB/T6495. 1-1996的规定，在800 W. m-辐照度(用适当的标准装置测定)下，将组件均匀加热至标称工作
38、混度，测量其电流电压特性。11 GB/T 18911 2002/IEC 61646: 1996 此外，用GB/T6495.4-1996的方法把室温和800W. m-2辐照度下测量的I-V特性转换到标称工作温度时的特性。风向指示器EHZ 图4用参考平饭法测量标称工作温度10.7 低辐照度下的性能10.7.1 目的依据GB/T6495. 1-1996的规定，在2SC和辐照度为200W. m 2(用适当的标准装置测定)的自然光或符合IEC60904-9: 1995要求的A类模拟器下，确定组件随负荷变化的电性能。10.7.2 程序依据GB/T6495. 1-1996，在2SC和辐照度为200W. m-
39、2(用适当的标准装置测定)的自然光或符合IEC60904-9 :1995要求的A类模拟器节，测量组件的电流电压特性。用中性滤光器或其他不影响光谱辐照度分布的方法将辐照度降低至特定值。必要时，作温度和辐照度的修正。10.8 室外曝露试验10.8.1 目的初步评价组件经受室外条件曝露的能力，以揭示在实验室试验中可能测不出来的综合衰减效应a注由于试验的短时性和试验条件随环境而变化，在以通过丰试验为基础对组件的寿命做出绝对判断时应特别小心，这个试验仅只能作为揭示可能存在问题的导则或指示。10.8.2 装置a) 太阳辐照度监测仪，准确度为士10%: b) 用制造厂推荐的组件安装的方法，使组件与辐照度监测
40、仪共平面安装。10.8.3 程序a) 将组件开路，用制造厂所推荐的方式安装在室外，与辐照度监测仪共平面。在试验前应安装制造厂所推荐的热斑保护设备。12 GB/T 18911-2002/IEC 61646 ,1996 b) 在GB/T4797. 1-1984和IEC60721-2-1第1修正案，1987所规定的一般室外气候条件下，用监测仪测量，使组件受到的总辐射量为60kWh. m-z 0 10.8.4 最后试验重复10.1、10.2和10.3的试验。10.8.5 要求a) 无第7章规定的严重外观缺陷gb) 标准测试条件下的最大输出功率应大于制造厂规定的最小额定值Pc) 绝缘电阻应满足初始试验的
41、同样要求。平缸温度较高风速允许植围一一一一一一一一一一一一叫1. 0 0.5 NhumE国啤制区2 3 平均风速/m.s-1圄5凤速校正因子10.9 热斑耐久试验10.9.1 目的确定组件承受热斑加热效应的能力，如这种效应可能导致封装退化。电池不匹配或裂纹、内部连接失效、局部被遮光或弄脏均会引起这种缺陷。10.9.2 热斑效应当组件中的一个电池或一组电池被遮光或损坏时，工作电流超过了该电池或电池组降低了的短路电流，在纽件中会发生热斑加热。此时受影响的电池或电池组被置于反向偏置状态，消耗功率，从而引起过热。图6描述了由一组串联电池所构成组件的热斑效应，该组件中电池Y被部分遮光。Y消耗的功率等于组
42、件电流与Y两端形成的反向电压的乘积。对任意辐照度水平，在短路时消耗的功率最大，此时加于Y的反向电压等于组件中其余(s-1)个电池产生的电压，在图6中用Y的反向-v曲线和(5-1)个电池的正向-v曲线的镜像的交点构成的阴影矩形来表示最大消耗功率。由于不同电池的反向特性差别很大，有必要根据其反向特性曲线与图7所示的试验界限区的交点，把电池分成电压限制型(A类)或电流限制型(B类)两类。图6所示的损坏或遮光电池的最大功率消糙的情况属A类，这种情况发生在反向曲线和一1)个GB/T 18911-2002/IEC 61646: 1996 电池的正向I-V曲线的镜像在最大功率点相交。作为对比，图8表示B类电
43、池在完全遮光时的最大功率消耗。应该注意，此时消耗的功率可能仅是组件总有效功率的-部分。10.9.3 电池内部连接的分类光伏组件中的太阳电池用下列方式之一进行连接:串联方式:S个电池呈单串串联连接(图6); 串联一并联连接方式z即将户个组并联，每组5个电池串联(图的8串联一并联一串联连接方式:ep b个块串联，每个块有p个组并联，每组s个电池串联(图10)。如果有旁路二极管，由于限制了其所连接电池的反向电压，因此也算做被试验电路的一部分。每一种结构需要-种特殊的热斑试验程序。组件短路时其内部功率消耗最大。10.9.4 装置a) 辐射源1，符合IEC60904-9! 995的C类(或更好)稳态太阳
44、模拟器或自然光，辐照度不低于700 W m-2，不均匀度不超过土2%，瞬时不稳定度在土5%以内。b) 辐射源2，符合IEC60904-9 :1995的C类(或更好)的稳态太阳模拟器或自然光，其辐照度为1 000 W m-2，偏差土10%。c) 组件I-V曲线测试仪。心一组对试验太阳电池遮光增量为5%的不透明盖板。c) 如需要，加一一个适当的温度探测器。10.9.5 程序所有试验应在环境温度为25C士5OC，风速小于2m. S-l时进行。在组件试验前应安装制造厂推荐的热斑保护装置。1M, (s-l)只电池Y电地消耗的功率V 图6A类电池的热斑效应10.9.5.1 串联连接方式14 a) 将不遮光
45、的组f牛在不低于700W. m-2的辐射源l下照射，测试其-v特性和最大功率点的电流1MP 0 b) 使组件短路，用下列方法之一选择一片电池z1) 用辐照度不低于700Wm-2的稳定的辐射源l照射组件，用适当的温度探测器测定最热的电池。2) 在步骤a)所规定的辐照度下，依次完全挡住每一个电池，选择被挡住时短路电流减小最多的一个电池或某电池组中的一个电池。在这一过程中，辐照度的变化不超过土5%。c) 同样在步骤a)所规定的辐照度(不超过士3%)下，完全挡住选定的电池，检查组件的Isc是否比步骤a)所测定的IMP小。如果这种情况不发生，这个电池就不是处于学个电池最大消耗功率的条件。此时，继续完全挡
46、住所选择的电池，省略步骤d)。d) 逐渐减少对所选择电池的遮光面积，直到组件的Isc最接近IMP此时在该电池内消珑的功率GB/T 18911-2002/IEC 61646 ,1996 为最大。e) 用辐射源2照射组件，记录乌值，保持组件在消耗功率为最大的状态，必要时，重新调整遮光，使J50维持在特定值。1h后，挡住组件不受照射，并验证k不超过JMP的10%。g) 30 min后，恢复辐照度到1000W. m 2 h) 重复步骤e)、f)和g)五次。B类试验界限，-一-一一fIll-l-Ill-L类A 井联电阻增大图7反向特性!, 。1)只电抽V 圄8+ 图9串联一并联连接方式10.9.5.2
47、串联一并联连接方式a) 将不遮光的组件在不低于700W. m-2的辐射源1下照射，测试其J-V特性，假定所有串联组产生的电流相同，用下列方程计算热斑最大功率消起时对应的短路电流Jsc(倍)，-1 IMP J，c()J.乙一一二十一户户.( 4 ) 15 式中:Isc 不遮光组件的短路电流gIMP 不遮光组件最大功率点的电流;p 组件的并联组数。b) 使组件短路，用下列方法之一选择片电池z) 用辐照度不低于700Wm-2的稳定的辐射源1照射组件，用适当的温度探测器测定最热的电池。在步骤a)所规定的辐照度下，依次完全挡住每一个电池，选择被挡住时短路电流减小最多的一个电池或某电池组中的一个电池。在这
48、一过程中，辐照度的变化不超过士5%。同样在步骤a)所规定的辐照度(不超过士3%)下，完全挡住选定的电池，检查组件的Isc是否比步骤a)所测定的1MP小。如果这种情况不发生，这个电池就不是处于单个电池最大消耗功率的条件。此时，继续完全挡住所选择的电池，省略步骤d)。d) 逐渐减少对所选择电池的遮光面积，直到组件的Isc最接近IMP此时在该电池内消耗的功率为最大。e) 用辐射源2照射组件，记录1sc值，保持组件在消耗功率为最大的状态，必要时，重新调整遮光，使I缸维持在特定值。1 h后，挡住组件不受照射，并验证1sc不超过IMP的10%。30 min后，恢复辐照度到1000 W m-2 0 重复步骤e)、f)和g)五次。GBjT 18911-2002jIEC 61646 , 1996 2) c) ) fIbH + 黯-8电-94pg 提1块2固10串联一并联一串联连接方式10.9.5.3 串联一并联一串联连接方式a) 将不遮光的组件短路，并在不低于700W m 2的稳定辐射源1下照射。随机取组件中至少30%的单个电池，依次完全挡住每一个电池，用热成像仪或其他适当的仪器测量该电池的稳定温度。将按步骤a)所发现的温度为最高的电池完全遮光。b) 16 GB/T 18911-2002月EC61646 ,1996 。在连续监测电池温度时，逐渐减少对该电池的遮光面积，并确定该电池达到最高温度的条件
