1、1 印月969月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 27.160 C643015114經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 969月14日 月日 (共38頁)結晶矽陸上太陽光電模組設計確認和型式認可 Crystalline silicon terrestrial photovoltaic(PV) modules Design qualification and type approval 1. 適用範圍：本標準規定矽結晶陸上太陽光電模組之設計確認和型式認可，以便模組能在 IEC 60721-2-1 內所定義之一般氣候下長期操作。其只適用於矽結晶型之模組
2、。CNS 15115 則是薄膜型模組之標準。 本標準並不適用於使用聚太陽光模組。 此測試程序之目的為了測定模組之電氣與熱性質，且在合理之成本與時間限制下，顯示模組能長期曝露在本標準所述之氣候下使用。模組之實際壽命則與其設計、環境與操作條件有關。 2. 引用標準 對於有日期之引用標準，只有所述之版本適用。對於無日期之標準，則該標準 (包括任何修訂 )之最後之版本適用。 CNS 3622環境試驗法（電氣、電子）通則 CNS 3628環境試驗法（電氣、電子） 端子強度試驗法 CNS 13059-1光電伏打元件第 1 部：光電伏打電流電壓特性量測 CNS 13059-2光電伏打元件第 2 部：基準太陽
3、電池之要求 CNS 13059-3 光電伏打元件第 3 部：具光譜照射光參考數據之陸上光電伏打 (PV)太陽元件量測原理 CNS 13059-6光電伏打元件第 6 部：基準太陽電池模組之要求 CNS 13059-7光電伏打元件第 7 部：光電伏打元件測試中所產生光譜不匹配誤差之計算 CNS 13059-9光電伏打元件第 9 部：太陽模擬器之性能要求 CNS 13059-10光電伏打元件第 10 部：線性測量法 IEC 60068-2-78： 2001 環境試驗法第 2-78 部：測試測試室：濕熱，穩定狀態 IEC 60410： 1973 以屬性做檢查之取樣計畫與程序 IEC 60721-2-1
4、： 1982 環境條件之分類第 2 部：自然之環境條件溫度與濕度 IEC 60891： 1987 結晶矽光電元件之 I-V 特性量測，溫度與照射度修正程序； 修訂 1 版 (1992) IEC 61853：陸上光電模組之性能測試與能量等級 (1) ISO/IEC 17025 測試與校正實驗室能力之一般要求 註 (1) 在研議中。 2 CNS 15114, C 6430 3. 取樣 以同一批或幾批產品中，依 IEC 60410 之程序，隨機抽八個 (如需要可增加備份 )模組用於驗證。模組應根據相關之圖說及程序圖製造而成，且經過製造廠常規檢查，品質管制與產品驗收程序。模組必須完整，且具有製造廠之處
5、理、安裝與連接之說明，包括系統最大容許電壓。 若在測試之模組內無法接觸到旁通二極體，則可為此旁通二極體熱測試 (第 10.18 節 )準備特殊之樣品。旁通二極體需盡量與裝在標準模組一樣，且依照第 10.18.2 節內所述將熱感應器放在二極體上。此樣品不能用於圖 1 所示之測試順序內之其他測試。 如果被測試之模組是新設計之樣品而非來自生產線上，則在測試報告中應加以說明(見第 8 節 )。 4. 標記 每個模組需包含下述清晰與不易擦掉之標記： 製造廠之名稱、圖案或符號； 型號； 序號； 引出端或引線之極性 (可用顏色代碼標識 )； 模組適當之最大系統電壓。 製造日期與地點應標示在模組上，或可由產品
6、序號追蹤。 5. 測試 在實施測試前，所有模組包括對照模組均需以開路之情況，曝露於 5 kWhm-2至 5.5 kWhm-2之 (真正或模擬 )照射範圍內。 模組應分組，並依照圖 1 所規定之順序實施驗證測試。每一個方框對應本標準之相關章節。第 10 節描述測試程序與情況，並包含初步與最終測試。 備考 1. 在測試順序中，若一個測試之最後測試是下一個測試之初步測試，則此初步測試可以省略。 在做測試時，測試者應嚴格遵守製造廠之處理、安裝與連接之說明。若未來 IEC 61853可用於此型模組時，則第 10.4 節、第 10.5 節、第 10.6 節與第 10.7 節內之測試可以省略。 測試情況列於
7、表 1 內。 備考 2. 表 1 內之測試水準是驗證所需之最低水準。若實驗室與模組製造廠同意，則可在更嚴苛之情況下實施測試。 6. 合格標準 若每一個測試樣品符合下述標準，則模組設計可被視為是通過驗證測試，且獲得型式確認： (a) 最大輸出功率之減少，在每一個測試 後不超過預設之限度，或在每一個測試順序後不超過 8%； (b) 在測試時，無樣品顯示出任何開路狀態； (c) 未有如第 7 節所述之主要之目視缺陷； 3 CNS 15114, C 6430 (d) 在測試後，符合絕緣測試要求； (e) 在每一個測試順序之開始與結束，以及在濕熱測試之後，符合漏電流測試要求； (f) 符合個別測試之特定
8、要求。 若有兩個或更多模組不符合此等測試標準，則設計可被視為是不符合驗證要求。若有一個模組在任何一個測試中失敗，另外取兩個滿足第 3 節要求之模組從頭進行全部有關試驗程序之試驗。若此等模組中有一個或兩個亦失敗，則設計可被視為是不符合驗證要求。然而，若兩個模組均通過測試順序，則設計可被視為是符合驗證要求。 7. 主要之目視缺陷 基於設計驗證與型式確認之目的，下述缺陷被視為是主要之目視缺陷： 對於安全測試之目的而言，主要之目視缺陷如下： (a) 外部表面破損、破裂、或損傷包括面材、基材、框架與接線盒； (b) 外部表面包括面材、基材、框架與接線盒彎曲或變形會損害模組之安裝和 /或操作之程度； (c
9、) 在某個電池之一條裂紋，其延伸可能導致模組減少該電池面積 10%以上； (d) 在模組之邊緣與任何一部分電路之間形成連續之氣泡或脫層通道； (e) 喪失機械整體性，導致會損害模組之安裝和 /或操作之程度。 8. 報告 在型式確認後，測試單位應依照 ISO/IEC 17025 所述之準備驗證測試之驗證報告，其中包括所測定之性能特性與任何失敗及再測試之細節。報告應包含模組之詳細規格。每一分證書或測試報告至少需包含下述資訊： (a) 主題； (b) 執行測試之測試實驗室之名稱與地址以及位置； (c) 證書或報告內每一頁之特殊辨認； (d) 客戶之名稱與地址，若有時； (e) 測試物件之說明與辨認；
10、 (f) 測試物件之認證與情況； (g) 測試物件收到之日期與測試日期，若有時； (h) 所用之測試方法之辨認； (i) 取樣程序，若有相關時； (j) 測試方法之任何差異、增加或排除， 以及有關特殊測試之其他任何資訊，如環境之情況； (k) 由表、圖說、圖形與相片所支持之測 量、試驗與推論之結果，包括短路電流之溫度係數、開路電壓與最大功率、 NOCT，在 NOCT、 STC 與低照射度下之功率，紫外線前處理測試所用燈之光譜，在 所有測試後所觀察到之最大功率損失，與任何觀察到之故障； (l) 測試結果之預估之不準度之說明 (若有相關時 )； (m) 對於證書或報告內容負責人之職務與簽名及頒布日
11、期； (n) 若有相關時，表示結果只與測試物件有關之說明； 4 CNS 15114, C 6430 (o) 表示未有實驗室之書面同意，否則證書或報告不得複製之說明。 製造廠需保留一分本報告之副本以作為參考作用。 5 CNS 15114, C 6430 圖 1 驗證測試順序 備考 1. 若已實施過 IEC 61853 測試，則可以省略。 2. 若模組並不是設計為開架式安裝時，則應以標準內之太陽電池之平均平衡接面溫度 (junction temperature)來取代 NOCT。 預備處理 5 kWhm-2第 10.1 節 目視檢查 第 10.2 節 最大功率測定 第 10.3 節 絕緣測試 第
12、10.15 節 濕漏電流測試 第 10.10 節 UV 預備處理測試 15 kWhm-2第 10.11 節 熱循環測試 50 循環 40至 85 第 10.12 節 濕泠凍測試 10 循環 40至 85 85RH第 10.14 節 溫度係數測試 （見備考 1） 第 10.5 節 NOCT(見備考 2) 第 10.6 節 在 STC 與 NOCT 下之性能 第 10.7 節 在低照射度下之性能 第 10.15 節 濕漏電流測試 第 10.13 節 濕熱測試 1000h85 85 RH 第 10.11 節 熱循環測試 200 循環 40至 85 第 10.9 節 熱斑耐久測試 第 10.18 節
13、旁通二極體測試 (見備考 2) 第 10.8 節 室外曝露測試 60 kWhm-2第 10.14 節 引線端強度測試 第 10.17 節 冰雹測試 第 10.16 節機械負荷測試 重複測試 第 10.15 節 濕漏電流測試 1 個模組 1 個模組 2 個模組 2 個模組 2 個模組 1 個模組 1 個模組8 個模組1 個模組 1 個模組對照 6 CNS 15114, C 6430 表 1 測試水準摘要 測試 題目 測試情況 第 10.1節 目視檢查 見第 10.1.2節內之詳細檢查表。 第 10.2節 最大功率之測定 見 CNS 13059-1 第 10.3節 絕緣測試 在 1000V d.c
14、. +2倍之最大系統電壓下耐絕緣 1分鐘。 若模組的面積小於 0.1 m2，則絕緣電阻不得低於 400 M。若模組的面積大於 0.1 m2，則在 500 V或最大系統電壓下 (以較大之為準 )所測得之絕緣電阻乘以模組之面積不得低於 40 Mm2。 第 10.4節 溫度係數測試 (見備考 1) 見第 10.4節內之詳細說明。 見 CNS 13059-10之指南。 第 10.5節 標稱操作電池溫度 (NOCT)之測量 (見備考 1) 總太陽照射度： 800 Wm-2周圍溫度： 20 風速： 1 ms-1第 10.6節 在 STC與 NOCT下之性能 (見備考 1) 電池溫度： 25和 NOCT 照
15、射度： 1000與 800 Wm-2且具有 CNS 13059-3之參考太陽分光譜照射度之分布。 第 10.7節 在低照射度下之性能 (見備考 1) 電池溫度： 25 照射度： 200 Wm-2且具有 CNS 13059-3之參考太陽分光譜照射度之分布。 第 10.8節 室外曝露測試 60 kWhm-2之總太陽照射。 第 10.9節 熱斑耐久測試 在最差之熱斑情況下，曝露在 1000 Wm-2之照射度下 5小時。 第 10.10節 UV預備處理測試 在由 280 nm至 385 nm之波長範圍內為 15 kWhm-2之總 UV照射與在由 280 nm至 320 nm之波長範圍內為 5 kWhm
16、-2之UV照射。 第 10.11節 熱循環測試 在 50與 200循環時，由 -40至 +85，且具有 STC最大電流下作 200次循環。 第 10.12節 濕泠凍測試 由 +85， 85% RH 至 40下實施 10次循環。 第 10.13節 濕熱測試 在 +85， 85% RH 下 1000小時。 第 10.14節 引線端強度測試 如同 CNS 3628內所述。 第 10.15節 濕漏電流測試 見第 10.15節內之詳細說明。 若模組面積小於 0.1 m2，則絕緣電阻不得低於 400 M。若模組面積大於 0.1 m2，則在 500 V或最大系統電壓下 (以較大為準 )所測得之絕緣電阻 乘以
17、模組之面積不得低於40 Mm2。 第 10.16節 機械負荷測試 在 2400 Pa之均勻負荷下 3次循環，輪流在前與後表面施加1小時。在最後一個循環時，可在前表面選擇性之施加5400 Pa之冰雪負荷。 第 10.17節 冰雹測試 25 mm直徑之冰球，以 23.0 ms-1速度直接撞擊 11個撞擊位置。 第 10.18節 旁通二極體熱測試 在 Isc與 75下 1小時。 在 1.25倍之 Isc與 75下 1小時。 備考： 若將來此型模組已實施過 IEC 61853 測試，則可以省略這些測試。 7 CNS 15114, C 6430 9. 修改 模組在設計、材料、零組件或加工程序上之改變可能
18、需重做一些或所有驗證測試，以維持型式確認。 10. 測試程序 10.1 目視檢查 10.1.1 目的 檢查模組內任何目視缺陷。 10.1.2 程序 在不低於 1000 lux 之照明下，對每一模組仔細檢查下述情況： 外部表面破裂、彎曲、不規則或損傷； 電池破損； 電池裂紋； 故障之互聯線或接頭； 電池彼此接觸或與框架接觸； 黏結失效； 在模組之邊緣與電池間形成連續通道之氣泡或脫層； 塑膠材料之表面有黏污物； 引線端失效，帶電零件外露； 可能會影響性能之其他任何情況。 對於任何裂紋、氣泡或脫層等之性質與位置做註記和 /或照相，此等缺陷可能會在隨後之測試模組之安全上產生不良之影響。 10.1.3
19、要求 在型式確認來說除了第 7 節所列之主要目視缺陷以外，其他目視情況是合格的。 10.2 最大功率測定 10.2.1 目的 在各種環境測試之前與之後，測定模組之最大功率。測試之重複性是最主要之因素。 10.2.2 設備 (a) 輻射源 (天然陽光或根據 CNS 13059-9 之 B 級或更佳之太陽光模擬器 )。 (b) 根據 CNS 13059-2 或 CNS 13059-6 之 PV 參考樣品。若使用 B 級模擬器，則參考樣品應與測試樣品之大小一樣，且具有相同電池科技 (以便與光譜反應吻合 )之參考模組。 (c) 在與輻射光束垂直之平面上可供測試樣品與參考樣品安裝之支架。 (d) 能偵測
20、測試樣品與參考樣 品之溫度至 1之精確度與 0.5之重複性之設備。 (e) 能測定測試樣品與參考樣品之電流讀數至 0.2%之精確度之設備。 (f) 能測定測試樣品與參考樣品之電壓讀數至 0.2%之精確度之設備。 8 CNS 15114, C 6430 10.2.3 程序 使用天然陽光或符合 CNS 13059-9 所述之 B 級或更佳之模擬器，在特定之照射度與溫度之情況下 (建議電池之溫度範圍為 25至 50之間，且照射度範圍為 700 Wm-2至 1100 Wm-2之間 )，根據 CNS 13059-1 所述來測定模組之電流電壓之特性。在特殊情況下，若模組是設計在不同範圍之情況下操作，則可使
21、用類似於預期之操作情況的溫度和照射度水準來測定電流電壓之特性。可根據 IEC 60891 所述作溫度與照射度修正，以比較在環境測試之前與之後對相同模組所實施之測定。應努力確保是在相似之情況下作最大功率之測量，即是在大約相同之溫度和照射度下以及在特定之模組上實施所有最大功率之測量，以使修正之值降至最低。最大功率測量之重複性應優於 1%。 備考：在每一次測量測試模組時，使用對照模組來做檢查。 10.3 絕緣測試 10.3.1 目的 欲測定模組中之載流零件與模組邊框或外部環境之間是否有良好之絕緣。 10.3.2 設備 (a) 能根據第 10.3.4(c)節所述程序提供 500 V 或 1000 V
22、加上模組最大系統電壓之兩倍之電壓，且具限流之直流電源。 (b) 能測量絕緣電阻之儀器。 10.3.3 測試條件 測試模組需在周圍環境之周圍溫度 (見 IEC 60068-1)與低於 75%之相對濕度下進行。 10.3.4 程序 (a) 將模組輸出接線端短路後接至有限流裝置之 d.c.絕緣測試儀器之正極。 (b) 將模組曝露之金屬零件接至測試儀器之負極。若模組沒有框架或框架是不良之導電體，則用銅箔將模組沿著其邊緣包到後面。將銅箔接至測試儀器之負極。 (c) 將測試儀器以不超過 500 Vs-1之速率增加絕緣測試儀器電壓至 1000 V加上兩倍最大系統電壓 (即模組上由製造廠所標記之最大系統電壓
23、)。若最大系統電壓不超過 50 V，則施加電壓需為 500 V。將電壓維持在此位準上 1 分鐘。 (d) 將施加電壓降至零，並將測試設備之接線端短路，以釋出累積在模組內的電壓。 (e) 除去短路。 (f) 由測試設備以不超過 500 Vs-1之速率增加電壓至 500 V 或模組之最大系統電壓 (以較大者為準 )。將電壓維持在此水準上 2 分鐘。然後測定絕緣電阻。 (g) 將施加電壓降至零並將測試設備之接線端短路，以釋出累積在模組內之9 CNS 15114, C 6430 電壓。 (h) 除去短路並由模組上拆下測試設備。 備考： 若模組無金屬框架亦無玻璃面材，則應如第 10.3.4(b)節所述將
24、金屬板放在模組前面，然後再重複實施絕緣測試。 10.3.5 測試要求 所需之規格如下： 在步驟 (c)中，無絕緣擊穿或表面痕跡； 若模組面積小於 0.1 m2則絕緣電阻不得低於 400 M； 若模組面積大於 0.1 m2則所測得的絕緣電阻乘以模組之面積不得低於 40 Mm2。 10.4 溫度係數測量 10.4.1 目的 目的是由模組之測量來測定電流 ()、電壓 ()與最大功率 ()之溫度係數。這些係數僅在測量時之照射度下是有效。關於在不同照射度位準下，模組溫度係數之評估，可參考 CNS 13059-10。 10.4.2 設備 需使用下列之設備來控制與測量測試之情況： (a) 隨後測試使用之型式
25、之輻射源 (天然陽光或根據 CNS 13059-9 之 B 級或更佳之太陽光模擬器 )。 (b) 具有已知之短路電流與照射度特性之 PV 基準電池，其特性是根據 CNS 13059-2 使用絕對輻射計做校正而測得； (c) 能在所需之範圍內改變測試樣品之溫度之任何設備； (d) 在與輻射光束垂直之平面上可供測試樣品與基準電池安裝支架。 (e) 能監測測試樣品與基準電 池之溫度至 1精確度，和 0.5之重複性之設備。 (f) 能測定測試樣品與基準電池之電流讀數至 0.2%精確度之設備。 (g) 能測定測試樣品與基準電池之電壓讀數至 0.2%精確度之設備。 10.4.3 程序 有兩種可接受之程序以
26、測量溫度係數。 10.4.3.1 天然陽光下之程序 (a) 只有在下述情況時才能實施天然陽光下之測量 總照射度至少需要像所需範圍之上限一樣高； 用基準電池來測量時，由短期間波動 (雲、霧、或煙 )所造成之照射度變化，需小於 2%； 風速小於 2 ms-1(b) 將標準電池 裝到測試模組之相同平面上，以便兩者均與直射之太陽光束垂直於 5內。接上所需之儀錶。 備考：以下 面各節所述之測量應在同一天之數小時內儘快做，以10 CNS 15114, C 6430 使光譜情況改變所造成之影響降 至最低。否則，應實施光譜之修正。 (c) 若測試模組 與基準電池裝有溫度控制器，則將控制器設定在所需之位準上。
27、(d) 若沒有使用 溫度控制器，則遮住試樣與基準電池，使其不受太陽和風之影響，直到其溫度均勻至大氣溫度之 1之內，或讓測試樣品平衡至 其穩定之溫度，或將測試樣品冷卻至所需之測試溫度下之一點， 然後再讓模組自然地溫熱。在做處置之前，亦應使基準電池穩定至其平衡溫度的 1之內。 (e) 記錄試樣之 電流電壓的特性和溫度，同時在所需之溫度下記錄基準電池之短電和溫。必要時，在除去遮蔽物後刻作測。 (f) 可根據 IEC 60891 而由所測得知 PV 基準電池之電流 (Isc)與其在STC 下之校正值 (Irc)來計算照射度 Go。應使用參考樣品之特定溫度係數 rc來對基準電池之溫度下 Tm作修正。 (
28、) C25T1IIWm 1000Gmrcrcsc2oo=其中 rc是在 25和 1000 W/m2下之相對溫度係數 1/。 (g) 使用控制器 或依需要而曝露與遮蔽測試模組來調整溫度，使其達到且維持在所要之溫 度上。或者在溫熱時，可使用項目 (d)之數據記錄程序定期地讓測試模組自然溫熱。 (h) 在每一組數據之記錄期間，確保測試模組與標準電池之溫度是穩定的且維持在 1內之常數，且由基準電池所測得之照射度維持在1%之內。所有數據 1000 Wm-2下取得或者轉換至該照射度位準。 (i) 重複步驟 (d)至 (h)。模組溫度範圍至少應為 30，且分成至少四個大約相等之增加量。在每一個測試情況下，至
29、少應作三次測量。 10.4.3.2 具有太陽模擬器之程序 (a) 根據 CNS 13059-1，在室溫下與在所需要之照射度下測定模組之短路電流。 (b) 將測試模組架設在用來改變溫度之設備上。將 PV 基準電池裝到模擬器光束內。接上儀錶。 (c) 設定照射度以便測試模組能產生項目 (a)內所測得之短路電流。使用 PV 基準電池以便在整個測試過程中維持此照射度設定。 (d) 加熱或冷卻 模組至所要之溫度。當模組達到所要之溫度時，測量Isc、 Voc及最大功率。在至少 30之整個溫度範圍內，以約 5差異改變模組之溫度，並重複測量 Isc、 Voc及最大功率。 備考： 可在每一個溫度下測量完整之電流
30、電壓之 特性，以測定溫度改變對於最大功率下之電壓與最大功率下之電流之影響。 11 CNS 15114, C 6430 10.4.3.3 溫係之計算 (a) 以 Isc、 Voc及 Pmax之值對溫度作圖，並由每一組數據畫出最小平方曲線。 (b) 由電流、電壓及 Pmax之最小平方直線之斜率，計算模組的 ，短路電流之溫度係數， ，開路之電壓之溫度係數，與 ， Pmax之溫度係數。 備考 1. 見 CNS 13059-10 以測定測試模組是否可視為是線性之設備。 2. 在此程序內所測得 之溫度係數只是在其測量的輻射水準下有效。可將計算所得之 、 及 除以在 25下之電流、電壓及最大功率之值，而獲得
31、以百分率表示之相對溫度係數。 3. 由於模組之填充因數式溫度之函數，故使用 及 之乘積作為最大功率之溫度係數是不足的。 10.5 標稱操作電池溫度 (NOCT)之測量 10.5.1 目的 測定模組之 NOCT。 10.5.2 簡介 NOCT 之定義為在下列標準參考環境 (SRE)下，開架式安裝模組之太陽電池之平衡平均接面溫度： 傾斜角度：與水平成 45 度 總照射度： 800 Wm-2 周圍溫度： 20 風速： 1 ms-1 電力負載：無 (開路 ) NOCT 可被系統設計者用作模組現場操作之參考溫度，因 此，在比較不同模組設計之性能時，其為很有價值之參數。然而，模組在任何特定時間實際之操作溫
32、度是受到安裝結構、照射度、風速、周圍溫度、天空溫度、與來自地面和周圍物體之反射與放射之影響。為了精確之電性能預測，上述因素應加以考慮進去。 在此描述兩種測定 NOCT 之方法。 第一種是被稱為 “主要方法 ”且廣泛用於所有 PV 模組之方法。在模組不是設計為開架式安裝時，且依照製造廠所建議之安裝模組時，此主要方法可用來測定標準參考環境中平衡狀態平均太陽電池接面溫度。 第二種是稱為 “參考平板方法 ”是比較快之方法。但僅能應用於與試驗時所用之參考平板有同樣環境 (在一定之風速和照射度範圍內 )溫度響應之光電模組。具有前玻璃與後塑膠之結晶矽模組是屬於此種型式。可使用與主要方法內相同之程序來校正參考
33、平板。 12 CNS 15114, C 6430 10.5.3 主要方法 10.5.3.1 原 此方法是在標準參考環境條件範圍內，收集實際測量之電池溫度之數據。此等數據是允許做精確及重複之 NOCT 之內插方式呈現。 太陽電池接面溫度 (TJ)主要是周圍溫度 (Tamb)、平均風速 (V)和入射到模組有效表面之總太陽照射度 (G)之函數。溫度差 (TJ - Tamb)是與周圍溫度無關，且在 400 Wm-2以上與照射度成線性關係。在較適當之風速下，以 (TJ - Tamb)對 G 作圖。然後將 20加至在 SRE 和 800 Wm-2下之 (TJ - Tamb)值，並內插而得 NOCT 之初步
34、值。最後，將測試期間與平均溫度和風速有關之修正因數加至 NOCT 之初值，以便將其修正至20和 1 ms-1。 10.5.3.2 設備 需要下述設備： (a) 一個以特定方式 (見第 10.5.3.3 節 )固定測試模組與全天空輻射計之開放式架子。此架子之設計必須對模組 的熱傳導最小，以及儘量不會干擾到其前後表面之熱輻射； 備考： 模組並非設計為開架式安裝，應以製造廠建議之方法安裝。 (b) 全天空輻射計裝在模組測試陣列之 0.3 m 內平面上； (c) 能測量至 0.25 ms-1之風速及風向之儀器，安裝在模組上方約 0.7 m，且在其東方或西方 1.2 m 處； (d) 一個具有與模組相同
35、或較低時間常數之 環境溫度感應器，且安裝在靠近風速感應器，且具有良好通風之有遮蔽盒子內； (e) 電池溫度感應器或 IEC 認可之其他能測量電池溫度之設備，焊接或以能導熱之黏著劑黏在靠近每一個測 試模組中間之兩片太陽電池之背面； (f) 具有 1之溫度測量精確度之資料擷取系統，以便在 5 秒之時間間隔內記錄下述之參數： 照射度， 周圍溫度， 電池溫度， 風速， 風向。 10.5.3.3 測試模組之安裝 傾斜角度：測試模組應安裝與水平面呈 45 5，且其前側朝向赤道。 高度：測試模組之底側需高於當地水平表面或地面上方 0.6 m 或更高的地方。 結構：為了模擬安裝於陣列內模組之熱邊界條件，測試模
36、組應裝在一個平面組列內，該平面組列在試驗模組平面之各個方向上至少延伸出13 CNS 15114, C 6430 0.6 m。對於自行站立之開架式安裝模組，應該用黑色鋁板或其他同樣設計之模組來填充平面組列之剩餘表面。 周圍區域：在當地中午前後 4 小時期間內，不得有阻礙物妨礙到測試模組之全照射度。模組周圍之地面不得有異常之太陽光反射，且應平坦，且在測試架之所有方向上不得有傾斜之情況。現場周圍區域若有草、其他植物、黑色瀝青或廢棄物是可被接受的。 10.5.3.4 程序 (a) 如第 10.5.3.3 節之要求，安裝設備與測試模組。確認測試模組是開路狀態。 (b) 在風速不大 且晴朗、有陽光之適當日
37、子裡，以時間為函數，記錄電池溫度、周圍溫度、照射度、風速及風向。 (c) 剔除在下述情況下所記錄數據： 照射度低於 400 Wm-2； 在照射度之最大值與最小值之變化超過 10%後之 10 分鐘內所記錄之值； 風速超出 1 0.75 ms-1範圍之外； 周圍溫度超出 (20 15)範圍之外， 或在收集數據一個回合內溫度之最大值與最小值變化超過 5； 在風速超過 4 ms-1後 10 分鐘期間內； 風向在東或西 20範圍內。 (d) 選擇涵蓋至少 300 Wm-2照射度範圍之至少 10 個合格數據點，並確認這些點是在中午前後所 取得，然後以 (TJTamb)為照射度之函數作圖。使用回歸分析來放置
38、數據點。 (e) 測定在 800 Wm-2下 (TJTamb)之值，且加上 20以獲得 NOCT 初值。 (f) 計算與合格數據點相關之平均周圍溫度， Tamb，及平均風速，且由圖 2 測定適當之修正因數。 (g) 將修正因數加至 NOCT 之初值，以修正至 20和 1 ms-1。此總合是模組之 NOCT。 (h) 在另外兩天重複整個程序，並將 NOCT 三個值平均為測試模組之值。 10.5.4 參考平板法 10.5.4.1 原 本方法之原理是相同之照射度、周圍溫度和風速條件下，比較試驗模組與標準參考平板之溫度，在標準參考環境下 (SRE)，參考平板之穩定溫度由第 10.5.3 節所描述之主要
39、方法測定。 先把試驗模組與參考平板之溫度修正到標準參考環境，再將此值加上標準參考環境下參考平板之平均穩定溫度，即得到試驗模組之額定工作溫度。實驗已證明，測得之溫度差對照射度之波動，環境溫度與風速之小變化不敏感。 14 CNS 15114, C 6430 10.5.4.2 考平板 參考平板由硬質鋁合金制成，尺寸如圖 3 所示，前表面應塗上平光黑漆，背表面應塗上亮光白漆，應有達到準確度要求之儀器測量參考平板之溫度。採用兩組熱電偶進行測量之方法如圖 3 所示，在距熱電偶結 25 mm 處，去掉絕緣材料後，用導熱性能好之電絕緣黏著劑將熱電偶分別黏入磨好之槽內，最後將兩個熱電偶剩餘之線用可導熱之補土黏入
40、凹槽內。 至少應製備三塊參考平板，並用第 10.5.3 節所描述之主要方法進行校正。所測定之穩定溫度應在 46至 50範圍內，差異不大於 1。應使用一個參考平板作為控制平板。在進行 NOCT 測量前，參考平板之穩定溫度應依第 10.5.3.4(c)節所規定之條件下，與控制平板進行比對，以偵測他們之間熱性質是否有變化。如果測得參考平板之溫度相差超過 1，在試驗額定工作溫度之前，應調查其原因，並作相應之修正行動。 10.5.4.3 測試場址 選擇一周圍建築，樹木及地形地貌對風幾乎不干擾之平整地點，應避免試驗平板背後地面或物體之不均勻反射。 10.5.4.4 設備 需要下列裝置 (如圖 4)。 (a
41、) 參考平板之數量依第 10.5.4.2 節規定 (比同時試驗之模組數目多一個 )。 (b) 一個全天空輻射計或標準太陽電池。 (c) 一個開架可支承試驗模組、參考平板與 全天空輻射計，並與水平面傾斜 (45 5)，且其前側朝向赤道。每個模組之兩側緊挨著 參考平板，模組之底邊距地面約為 1 m。該支架應該設計為對模組及參考平板之熱傳導最小，並且儘可能減少影響模組前後表面之熱輻射。 (d) 能測量至 0.25 ms-1風速及風向之儀器，安裝在模組上方 0.7 m，靠東或西 1.2 m 處，如圖 4 所示。 (e) 一個具有與模組相同或較低時間常數之環境溫度感測器，且安裝在靠近風速感應器，且具有良
42、好通風之有遮蔽盒子內。 (f) 電池溫度感測器或 IEC 標準認可之能測量電池溫度的設備，焊接或以能導熱之黏著劑黏在每一個模組中間兩片電池之背面。 (g) 具有 1之溫度測量精確度之資料擷取系統，以便在 5 秒之時間間隔內，記錄下列參數： 照射度； 周圍溫度； 電池溫度； 風速； 15 CNS 15114, C 6430 風向； 參考平板溫度。 10.5.4.5 程序 (a) 如圖 4 所示，安裝好裝置、模組及參考平板，確保模組開路。 (b) 選一無雲、少風、晴朗之天氣，記錄以時變為函數之下列參數：試驗模組之電池溫度、參考平板之溫度、照射度、周圍溫度、風速及風向。 (c) 剔除在下列條件中，或
43、該情況發生後 15 分鐘內記錄之數據： 照射度低於 750 Wm-2，或高於 850 Wm-2； 在一數據收集之回合內，照射度之變化超過 40Wm-2； 2 ms-1以上之風速持續 30s 以上； 風速低於 0.5 ms-1時； 風向在東或西 20範圍內； 參考平板之間溫度差超過 1時。 (d) 對選定期間之數據點，計算所有參考平板之平均溫度 Tp。 (e) 對每一個模組，對選擇期間內之每個數據點： (1) 取得平均電池溫度 TJ並計算： TJP TJ TP若 TJp之變化超過 4，則參考板方法不適用且應使用第 10.5.3節內所述之主要方法。 (2) 取所有 TJP值之平均值 TJPm。 (
44、3) 以下式修正 TJPm至 SRE： TJPm(已修正 ) (f/ R) TJPm(未修正 ) 式中， f：輻射修正係數，為 800 除以在選擇期間內之平均輻射； ：周圍溫度修正因數，是由在選擇期間內之平均周圍溫度以及使用下表所獲得 (由線性內插所得之值是可被接受的 )。 Tamb() 0 10 20 30 40 50 1.09 1.05 1.00 0.96 0.92 0.87 R： 風修正因數，是由在選擇之期間內之平均風速以及使用圖 5 所獲得的。 16 CNS 15114, C 6430 (4) 以下式計算測試模組之 NOCT： NOCT TPR TJPm(已修正 ) 式中，TPR：參考
45、平板在標準參考環境下平均穩態溫度。 (f) 每一測試模組於另外二天重覆上述全部程序，並取三個 NOCT 平均值。 17 CNS 15114, C 6430 圖 2 NOCT 修正因數 平均周圍溫度 Tamb( ) 平 均 風 速 V(m.s-1) 18 CNS 15114, C 6430 圖 3 參考平板 尺寸為： mm 圖 4 由參考平板方法來做 NOCT 之測量 前面塗上 黑色平光漆 後面塗上 白色亮光漆在磨好之凹槽 內的 2 支熱電偶 參考平板 參考平板周圍空氣 溫度感應器 約1m 至少 1.2 m測試 模組 測試模組參考平板 風速儀器 風速指示器全天空輻射計 約0.70 m19 CNS
46、 15114, C 6430 圖 5 風修正因數 10.6 在 STC 和 NOCT 下之性能 10.6.1 目的 在 STC(1000 Wm-2， 25太陽電池溫度，且具有 CNS 13059-3 之參考太陽光譜照射度分布 )與 NOCT 下，及 在 800 Wm-2之照射度並具有 CNS 13059-3之參考太陽光譜照射度分布之條件下，測定模組隨負荷變化之電性能。 10.6.2 設備 (a) 輻射源 (天然陽光或根據 CNS 13059-9 之 B 級或更佳之太陽光模擬器 )。 (b) 根據 CNS 13059-2 或 CNS 13059-6 之 PV 基準電池 (reference de
47、vice)。若使用 B 級模擬器，則基準電池應與測試樣品之大小一樣且具有相同電池科技 (以便與光譜反應吻合 )之基準模組。 (c) 在與輻射光束垂直之平面上可供測試樣品與基準電池安裝之支架。 (d) 能監測測試樣品及基準電 池之溫度至 1精確度與 0.5之重複性之設備。 (e) 能測定測試樣品及基準電池之電流讀數至 0.2%精確度之設備。 較高之 平 板溫度較高之電池溫度 風速之容許範圍風修正因數R平均風速 ms-120 CNS 15114, C 6430 (f) 能測定測試樣品及基準電池之電壓讀數至 0.2%精確度之設備。 (g) 能改變測試模組之溫度達 10.5 所測量之 NOCT 溫度之
48、設備。 10.6.3 程序 10.6.3.1 STC 根據 CNS 13059-1，使用天然陽光或符合 CNS 13059-9 之 B 級或較佳之模擬器，將模組維持在 25，測量其在 1000 Wm-2照射度下 (用適當之基準電池所測定 )之電流電壓特性。 10.6.3.2 NOCT 根據 CNS 13059-1，使用天然陽光或符合 CNS 13059-9 之 B 級或較佳之模擬器將模組均勻加熱至 NOCT 且測量其 800 Wm-2照射度下 (用適當之基準電池所測定 )之電流電壓特性。 若基準電池之光譜與測試模組不吻合，則使用 CNS 13059-7 來計算光譜不吻合之修正。 10.7 在低照射度下之性能 10.7.1 目的 依據 CNS 13059-1 之規定，在 25和照射度為 200 Wm-2(用適當之基準電池測定 )之自然光或符合 CNS 13059-9 之 B 級或較佳之模擬器，確定模組隨負荷變化之電性能。 10.7.2 設備 (a) 輻射源 (天然陽光或根據 CNS 13059-9 之 B 級或更佳之太陽光模擬器 )。 (b) 能改變照射度至 200 Wm-2且不會影響 CNS 13059-10 內
