Vir: incompliancemag
Fotovoltaične (PV) industrija je doživela neverjetno hitro preoblikovanje po letu 2000 kot posledica izrednih tehnoloških prodorov, od materialne ravni do obsežnih modul proizvodnje.
S PV industrija pričakuje, da bo nenehno narašča v prihodnjih letih, dve glavni vprašanji so zajemanje pozornost med upravljavci trga:
1. kaj pomeni "kakovostno" modul?
2. kako "zanesljiv" bo na terenu?
Oboje, za zdaj, ostajajo brez odgovora na celovit način.
Učinkovitost PV standardov, opisanih v tem članku, in sicer IEC 61215 (ED. 2 – 2005) in IEC 61646
(ED. 2 – 2008), določi posebne preskusne zaporedja, pogoje in zahteve za konstrukcijsko kvalifikacijo PV modula.
Za projekcijsko kvalifikacijo se šteje, da predstavlja zmogljivost PV modula pri dolgotrajni izpostavljenosti standardnim podnebjem (opredeljeno v IEC 60721-2-1). Poleg tega obstaja še več drugih standardov (IEC 61730-1, IEC 61730-2
in UL1703), ki obravnavajo varnostne kvalifikacije za modul, vendar bo to področje obravnavano v prihodnjem članku.
V certifikacijskem polju kvalifikacija projektiranja temelji na testiranju tipa v skladu z IEC, EN ali drugimi nacionalnimi standardi.
Treba je poudariti neprimernost izrazov, kot so "certifikat IEC" ali "certifikat IEC", kot tudi oglaševanje z uporabo logotipa IEC namesto logotipa certifikacijskega organa, ki je izdal certifikat. IEC ni certifikacijski organ; je kratica za mednarodni elektrotehnični odbor, mednarodna organizacija za standardizacijo.
Kadar se preskušanje tipa kombinira s periodičnimi tovarniškimi pregledi s strani certifikacijskega organa, je to osnova za certifikate, ki jih je izdal ta certifikacijski organ (s čimer je bil označen poseben znak/logotip).
To lahko do neke mere pomeni standardno merilo za "osnovno kakovost". Vendar pa je izraz "kakovost" preveč splošen in pogosto zloraben, če temelji samo na skladnosti IEC.
Še en občutljiv vidik "kakovosti" je modul "zanesljivost"-glavna skrb za PV izvajalci/vlagatelji.
Zanesljivost ni niti opredeljena niti zajeta z obstoječimi standardi IEC. Pomanjkanje standardov zanesljivosti je deloma posledica dejstva, da do danes ni dovolj statističnih podatkov, zbranih s področja PV (tudi "najstarejši" PV instalacij še vedno dosežejo svoje 20/25-letno življenjsko dobo, kot je na garancijo).
Vendar tako IEC 61215 kot IEC 61646 jasno navajajo, da zanesljivost v njem ni obravnavana, zato kvalifikacija modela za te standarde ne pomeni zanesljivosti PV modula. Zato, strokovnjaki iz proizvajalcev, testiranje hiše in standardizacijskih organov prihajajo skupaj v prizadevanju za izdelavo podlage za standard PV zanesljivost. Prvi osnutek je treba pričakovati, upajmo, da enkrat v bližnji prihodnosti.
Garancija je tudi vprašanje vreden omembe. To je običajna praksa na trgu za prodajo/nakup PV modulov, zajetih v 20 + letno garancijo. Garancija naj bi pokrivalo varno obratovanje (brez električnega, toplotnega, mehanskega in požarnega tveganja) in sprejemljivo raven zmogljivosti, to je omejeno razgradnjo izhodne moči (večina se razglasi za 1% izgube Pmax na leto).
Po razjasnjenem splošnem obsegu uporabe in omejitvah v zvezi s kakovostjo IEC 61215/61646, naslednji vsebuje splošen opis preskusov, pri čemer je poudarjeno, da so pomembni za kristalinični silicij (c-si) in tanke filmske fotovoltaične module. Čeprav je bila IEC 61215 zasnovana na podlagi trdnega poznavanja glavnih obstoječih tehnologij kristalnega silicija, je IEC 61646 temeljil predvsem na amorfni Silicijevi tehnologiji (a-si). Zato, relativno nove tehnologije, kot so CIGS, CdTe, itd, ki predstavljajo posebno vedenje in občutljivost na svetlobo izpostavljenosti in toplotne učinke zahtevajo posebno nego in premisleki med preskušanjem.
Razlike v obeh standardih bodo poudarile v ležečem besedilu.
Oba standarda zahtevata, da se vzorci za preskušanje naključno odvzamejo iz proizvodne serije v skladu z IEC 60410.
Moduli morajo biti izdelani iz določenih materialov in komponent ter podvrženi proizvajalčevim procesom zagotavljanja kakovosti. Vsi vzorci morajo biti popolni v vseh podrobnostih in dobavljeni s proizvajalčevim navodilom za montažo/montažo.
Slika 1 opisuje vrsto preskusov.
Splošni pristop obeh standardov je mogoče povzeti v:
Definevečje vizualne okvare."
Defineprelaz/ne zadostovatimerila.
Nezačetnih testihna vseh vzorcih.
Skupinski vzorciopravitipreskusnih zaporedij.
Nenaknadno testiranje po enkratnem testiranjuInpreskusnih zaporedij(IEC 61215).
Ali post testi po posameznih testovInKončna svetloba namakanje po preskusnih zaporedjih(IEC 61646).
Poiščite "večje vizualne napake"inček "prelaz/ne zadostovati"Merila.
Slika 1
Različni vzorci gredo vzporedno v različnih preskusnih zaporedjih, kot je navedeno v slikah 2 in 3.
Slika 2: zaporedje preskusov usposobljenosti (IEC 61215)
Slika 3: preskusno zaporedje (IEC 61646)
Pet "večjih vizualnih napak" je opredeljenih v IEC 61215, medtem ko je šest v IEC 61646(ležeče so razlike v IEC 61646):
a) zlomljene, razpokane ali raztrgane zunanje površine, vključno s superstrati, substrati, okvirji in spojem;
b) ukrivljene ali neusklajene zunanje površine, vključno s superstrati, substrati, okvirji in stičiščne škatle, če bi bila namestitev in/ali delovanje modula oslabljena;
c) crack v celici, katere razmnoževanje bi lahko odstranilo več kot 10% površine te celice iz električnega tokokroga modula;
c) praznin v ali vidni koroziji katere koli tanke plasti aktivnega vezja modula, ki sega več kot 10% katere koli celice; (IEC 61646)
d) mehurčki ali delaminacije, ki tvorijo neprekinjeno pot med katerim koli delom električnega tokokroga in robom modula;
e) izguba mehanske celovitosti, če bi bila namestitev in/ali delovanje modula oslabljena;
f) oznake modula (nalepka) niso več priložene ali pa so informacije nečitljive. (IEC 61646)
Skupaj s 6 operativni "pass/Fail" merila:
a) degradacija največje izhodne moči ne presega predpisane mejne vrednosti po vsakem preskusu niti 8% po vsakem preskusnem zaporedju;
a) po končnem namakanju svetlobe Največja izhodna moč pri STC ni manjša od 90% najmanjše vrednosti, ki jo določi proizvajalec. (IEC 61646)
b) med preskusi ni razstavljal nobenega odprtega vezja;
c) ni vidnih dokazov o večjih okvarah;
d) so zahteve preskusa izolacije izpolnjene po preskusih;
e) so trenutne preskusne zahteve za mokro uhajanje izpolnjene na začetku in koncu vsakega zaporedja in po preskusu vlažnega ogrevanja;
f) so izpolnjene posebne zahteve posameznih preskusov.
Če dva ali več vzorcev ne izpolnjuje nobenega od teh preskusnih meril, se šteje, da je zasnova propadla. Če en vzorec ne opravi testa, se od začetka opravi vsa ustrezna preskusna zaporedja. Če eden ali oba od teh novih vzorcev tudi ne uspe, se šteje, da je zasnova ne izpolnjuje zahtev glede kvalifikacij. Če oba vzorca prehajajo preskusno zaporedje, se šteje, da je zasnova izpolnjuje zahteve glede kvalifikacij.
Opomba:Nekatere napake, čeprav na enem vzorcu, so lahko pokazatelj resnih težav z načrtovanjem, ki zahtevajo analizo okvar in pregled načrta, da se prepreči vračanje s polja (zanesljivost problem). V takih primerih mora laboratorij ustaviti preskusno zaporedje in pozvati proizvajalca, da izvede podrobno analizo okvare, opredeli glavni vzrok in izvede potrebne korektivne ukrepe pred predložitvijo spremenjenih vzorcev za ponovno preskušanje.
Razlika v točki a) med IEC 61215 in IEC 61646 o degradaciji Pmax je vredno komentirati.
V IEC 61215, razgradnja Pmax ne sme presegati 5% začetnega Pmax, izmerjenega na začetku vsakega posameznega preskusa, in ne več kot 8% po vsakem preskusnem zaporedju.
V IEC 61646 obstajata dva bistvena elementa:
1. opredelitev najmanjšega Pmax (izpeljana iz označenega Pmax ± t (%) na oznaki ratinga, kjer je t (%) označuje proizvodno toleranco).
2. vsi vzorci morajo biti podvrženi svetlobnim namakanjem in morajo pokazati končni Pmax ≥ 0,9 x (Pmax – t (%)).
Z drugimi besedami, IEC 61646 zapusti merilo razgradnje Pmax po enkratnem testiranju (-5%) in preskusnih zaporedij (-8%) uporablja v IEC 61215, in namesto tega se opira na preverjanje Pmax degradacije s sklicevanjem na nazivno moč, potem ko so bili opravljeni vsi testi in vzorci svetlo namočeno.
Druga razlika je, da IEC 61215 zahteva, da so vsi vzorci "vnaprej pripravljeni", tako da jih izpostavijo (odprti) na skupno 5,5 kWh/m2.
V IEC 61646 ni nobene zahteve z namenom izogibanja specifičnim učinkom, ki jih lahko ima predkondicioniranje na različne tehnologije tankoplastnih tehnologij. Nekatere tanke-film tehnologije so bolj občutljivi na svetlobo povzročil degradacijo, medtem ko so drugi bolj občutljivi na temne toplotne učinke. Zato bi bili prvotni testi Nehomogeni pristop k ocenjevanju sprememb skozi preskusne sekvence. Namesto tega IEC 61646 zahteva končno svetlobno namakanje na vseh vzorcih po okoljskih zaporedjih in za kontrolni vzorec ter merjenje končnega Pmax, da presodi, ali je degradacija sprejemljiva glede na ocenjeno najmanjšo vrednost Pmax.
Tukaj sledi kratek opis testov.(Razlike v IEC 61646 bo poudarjeno ležeče.)
Vizualni pregled: je običajno Diagnostični pregled.
Namen je odkriti poljuben od "večji vizualen napaka" definiran zgoraj z preveritev merska enota v a dobro razsvetljen Area (1000 Lux).
Ponovi se večkrat v vseh preskusnih zaporedjih in se izvaja več kot kateri koli drug test.
Največja moč (Pmax): je običajno parameter uspešnosti.
Prav tako se izvaja večkrat pred in po različnih okoljskih testov. To se lahko izvede bodisi s soncem simulator ali na prostem.
Čeprav standard daje možnost, da opravi test za vrsto celic temperature (25 ° c do 50 ° c) in obsevanosti (700 W/m2 do 1.100 W/m2), je običajna praksa med PV laboratoriji, da ga opravlja v tako imenovanih standardnih preskusnih pogojih (STC). Po definiciji STC ustreza: 1000 W/m2, 25 ° c celične temperature, z referenčno sončno spektralno obsevanost, imenovano Air Mass 1,5 (AM 1.5), kot je opredeljeno v IEC 60904-3.
Večina laboratorijev uporablja notranja testiranja s solarnimi simulatorji, ki imajo spekter čim bližje AM 1.5. Značilnosti Solar simulator in odstopanja od standarda AM 1.5 se lahko razvrstijo v skladu z IEC 60904-9. Mnogi dobavitelji sončne simulator ponujajo sisteme, razvrščene po najvišji možni rating: AAA, kjer prva črka označuje kakovost spektra, drugo črko; enotnost obsevanosti na preskusnem območju in tretje pismo; časovno stabilnost obsevanosti. Razvrstitev sončnih simulatorjev je na voljo v IEC 60904-9:2007.
Opomba:Samoizjave dobaviteljev ne pomenijo nujno dokazila o sledljivosti meritev za
Svetovna PV lestvica.
Pravilna in sledljiva Pmax meritev na svetovni PV lestvica je ključnega pomena. Ne samo, da je ena od meril pass/Fail, ampak izmerjene vrednosti lahko uporabljajo tudi končni uporabniki kot kazalnik uspešnosti za vrednotenje moči donos.
Oba standarda sta določila več zahtev glede natančnosti merjenja temperature, napetosti, toka in obsevanosti.
Pomembno je omeniti zahtevano ponovljivost merjenja moči v IEC 61215 je zgolj ± 1%.
Ni omembe take zahteve v IEC 61646, verjetno zaradi znane "nestabilnosti" in "ponovljivost" vprašanja različnih tankoplastnih tehnologij. Namesto tega ima IEC 61646 splošno priporočilo:
"V vsakem prizadevanju je treba zagotoviti, da se meritve največje moči izvajajo pod podobnimi pogoji obratovanja, kar pomeni, da se zmanjša obseg popravka, tako da se vse meritve največje moči na določenem modulu pri približno enaki temperaturi in obsevanosti."
Drug pomemben dejavnik, ki prispeva k natančnosti merjenja Pmax, zlasti za tanke folije, je spektralna neskladje med referenčnimi celicami, ki jih uporablja laboratorij, in specifično tehnologijo, ki se preskuša.
Izolacija odpornost: je električni varnostni test.
Namen je ugotoviti, ali ima modul zadostno električno izolacijo med njegovimi tekočnimi deli in okvirjem (ali zunanjim svetom). Preskuševalnik dielektrične trdnosti se uporablja za uporabo ENOSMERNEGA vira napetosti do 1000 V in dvakratni največji sistemski napetosti. Po preskusu ne sme biti okvare, niti površinske sledi. Za module z območjem, večjim od 0,1 m2, upor ne sme biti manjši od 40 MΩ za vsak kvadratni meter.
Wet uhajanje trenutni test: je električni varnostni test, preveč.
Namen je oceniti izolacijo modula pred penetracijo vlage v mokrih pogojih obratovanja (dež, megla, Dew, stopljeno sneg), da bi se izognili koroziji, tleh krivde in s tem električnega udara nevarnost.
Modul je potopljen v plitvo cisterno do globine, ki zajema vse površine razen kabelskih vnosov stičišč, ki niso izdelani za potopitev (nižja od IPX7). Testna napetost se uporablja med skrajšano izhodno spojko in raztopino vodne kopeli do največje sistemske napetosti modula za 2 minuti.
Izolacijska odpornost ne sme biti manjša od 40 MΩ za vsak kvadratni meter za module z območjem, večjim od 0,1 m2.
Pomembno je vedeti, da je treba parjenje priključki potopiti v raztopini med preskusom in to, če je okvarjen priključek design lahko vzrok za pomemben neuspeh rezultat.
Opomba:Neuspeh mokri uhajanje trenutnega preskusa zaradi okvarjenih konektorjev ni redek dogodek, in kot tak, vsekakor predstavlja resnično nevarnost za operaterje na terenu. Ni standarda IEC, ki bi obravnaval PV konektorje, vendar obstaja usklajen evropski standard (EN 50521). Certificirani priključki na EN 50521 so bili hudi testi, vključno s toplotnimi ciklusi (200) in vlažno toploto (1000 ur), in se lahko uporablja kot merilo za izbiro dobaviteljev. Vendar pa bo test z modulom končno rekel. Vodenje blizu oči na konektorje, dobavljene s spoj škatle je občutljiva naloga za proizvajalce PV modula. "Easy" sprememba konektorja dobaviteljev z drugačno zasnovo lahko predstavlja veliko tveganje za mokro uhajanje trenutnega preskusa.
Trenutni test za mokro uhajanje je uvrščen med najbolj pojavljajočih se napak med kvalifikacijo PV v preskuševalnih laboratorijih. Ko neuspeh ni posledica težave konektorja (kot je omenjeno zgoraj), bo neuspeh najverjetneje zgodilo po testu Damp Heat in/ali vlažnost Freeze test za module, ki imajo težave z laminiranje in rob tesnilni procesi med proizvodnjo.
Temperaturni koeficienti: je parameter učinkovitosti delovanja.
Namen je določiti temperaturne koeficiente kratkega stika toka ISC (α), napetosti odprtega tokokroga VOC (β)
največjo moč (Pmax) (δ) iz meritev modula. Tako določeni koeficienti so veljavni le pri obsevanosti, pri kateri so bile opravljene meritve (tj. pri 1000 W/m2za večino laboratorijev z uporabo sončne simulator).
Pri modulih z znano linearnostjo nad določenim razponom obsevanosti v skladu z IEC 60891 se izračunani koeficienti lahko štejejo za veljavne v območju obsevanje.
IEC 61646 je bolj "previden" in naredi dodatno opombo glede tankoplastnih modulov, katerih temperaturni koeficienti so lahko odvisni od obsevanja in toplotne zgodovine modula... Ampak s preskuševalni vidik, je temperaturni koeficient test polje preprosto postaviti pod prvo levo roko test zaporedje (sl. 3). "Obsevanje in termična Zgodovina" tega vzorca sestavljata preprosto "potovanje", ki ga je potrebovala, da bi prišla v laboratorij, o pogojih okolja, pod katerimi je bila shranjena, začetnih preskusov in na koncu preskusa izpostavljenosti na prostem (60 kWh/m2).
Za merjenje s sončnimi simulatorji se uporabljata dve metodi:
1. med segrevanjem modula ali
2. hlajenje modula;
v intervalu 30 ° c (npr.25 ° c – 55 ° c), in na vsakih 5 ° c, se simulator sonca izvede meritev I-V (ISC, VOC, Pmax se ne odraža, ampak se izmeri med čiščenjem I-V), vključno z ISC, VOC in Pmax.
Vrednosti ISC, VOC in Pmax so narisane kot funkcije temperature za vsak sklop podatkov. Koeficienti α, β in δ se izračunajo s pobočja ravne črte, primerne za najmanj kvadratov, za tri narisane funkcije
Glede na določeno raven obsevanosti je treba opozoriti, da sta β (za VOC) in δ (za Pmax) dve najbolj občutljivi na temperaturne spremembe. Oba imata znak "-", ki označuje, da se VOC in Pmax zmanjšata z naraščajočo temperaturo, medtem ko ima α (za ISC) znak» + «, čeprav veliko manjšo vrednost kot β in δ. Vsi trije koeficienti se lahko izrazijo kot relativni odstotki z delitvijo izračunanih α, β in δ z vrednostmi ISC, VOC in Pmax pri 25 ° c (1000 W/m2).
Temperaturni koeficienti so parametri učinkovitosti, ki jih končni uporabniki pogosto uporabljajo za simuliranje energijskih donosov modulov v vročih podnebjih. Eden mora vedeti, da so veljavni na 1000 W/m2raven obsevanosti, ki se uporablja v laboratoriju, razen če je bila dokazana linearnost modula na različnih stopnjah obsevanje.
Nazivna temperatura delovanja celic (NOCT): je parameter učinkovitosti delovanja.
NOCT je definiran za Open-rack nameščen modul v naslednjem standardnem referenčnem okolju:
nagib kota: 45 ° od vodoravne
Skupna obsevanost: 800 W/m2
temperatura okolice: 20 ° c
Hitrost vetra: 1 m/s
brez električnega bremena: odprti tokokrog
NOCT lahko uporablja sistemski oblikovalec kot vodilo za temperaturo, pri kateri bo modul deloval na terenu in je zato koristen parameter pri primerjavi uspešnosti različnih modelov modula. Vendar pa je
dejanska obratna temperatura je neposredno odvisna od montažne konstrukcije, obsevanosti, hitrosti vetra, temperature okolice, odsevov in emisij iz tal in bližnjih predmetov itd.
Tako imenovana "primarna metoda" za določitev NOCT je metoda merjenja na prostem, ki jo uporabljajo tako IEC 61215 kot IEC 61646, in je splošno uporabna za vse PV module. Pri modulih, ki niso zasnovani za vgradnjo na odprtem rack, se lahko primarna metoda uporabi za določanje ravnovesja pomeni temperaturo prehoda sončne celice, pri čemer je modul vgrajen, kot priporoča proizvajalec.
Nastavitev preskusa zahteva beleženje podatkov in izbiro za obsevanje (pironameter), temperaturo okolice (senzorji temperature), temperaturo celic (termopari, pritrjene na hrbtni strani modula, ki ustreza obema centralnimi celicami), hitrost vetra (senzor hitrosti) in smer vetra (smerni senzor). Vse te količine morajo biti v določenih časovnih presledkih, da bi bile sprejemljive za izračun NOCT.
Za izračun končnega NOCT se uporabljajo minimalni sklop 10 sprejemljivih podatkovnih točk, ki so bile posnete pred in po "sončnem poldnevu".
Zunanja izpostavljenost: je obsevanost test.
Namen je predhodna ocena zmožnosti modula, da vzdrži izpostavljenost zunanjim razmeram. Vendar pa vključuje samo izpostavljenost za skupno 60 kWh/m2ki je precej kratek čas, da bi vse sodbe o življenju modula.
Po drugi strani pa je ta test lahko koristen pokazatelj možnih težav, ki jih drugi laboratorijski testi morda ne odkrijejo.
IEC 61215 zahteva razgradnjo največje moči (Pmax), da ne preseže 5% začetne vrednosti.
IEC 61646 zahteva največjo moč (Pmax), ne sme biti nižja od označene "Pmax-t%."
Medtem ko so bili vnaprej pripravljeni moduli c-si v skladu z IEC 61215 (5,5 kWh/m2) ne kažejo kritičnosti s tem testom, nekatere tehnologije tankoplastnih lahko izkusijo več težav. Razlog je mogoče razložiti z dejstvom, da je v IEC 61646 izmerjeni Pmax po 60 kWh/m2 izpostavljenost višji od označenega "Pmax – t% s strani proizvajalca. Ta vzorec je pod prvim preizkusnim zaporedjem, kjer je edina "Zgodovina" začetna testiranja in izpostavljenost na prostem za skupno 60 kWh/m2 v različnih klimatskih pogojih nad 24 ur, odvisno od lokacije laboratorija. Trdno poznavanje tehnologije, ki jo proizvajalec preskuša v smislu degradacije svetlobe, občutljivost na toploto, vlago itd je bistvenega pomena za pravilno določitev ocenjeno Pmax in opraviti test.
Vzdržljivost na vročem kraju: je toplotni/diagnostični test.
Namen je določiti modul sposobnost, da prenesejo lokalizirano ogrevanje, ki jih povzročajo razpokan, neskladnih celic, povezovanje nepopolnosti, delno senčenje ali umazanija.
Vroče mesto ogrevanja se pojavi, ko obratovalni tok modula presega zmanjšano kratkega stika toka okvarjene (ali zasenčeno) celic. To bo prisilna celica (e) v stanje reverzne pristranskosti, ko postane obremenitev, ki odvaja toploto. Resne vroče spot pojavov je lahko tako dramatično kot dokončne opekline vseh plasti, pokanje ali celo zlom stekla. Pomembno je omeniti, da tudi pod manj hudimi pogoji vročega pega, z intervencijo obvoznice diode, del (znan tudi kot niz) modula je izključena tako povzroča razumno padec izhodne moči modula.
O pristopu k simuliranju realnih pogojev vročega promptnega stanja ustrezne klavzule 10,9 v IEC 61215 se nenehno razpravlja.
Glavni preskusni laboratoriji dobro sprejemajo, da sedanja različica metode hot-spot ne predstavlja niti ni sposobna predstavljati pravega položaja na vroč položaj. Izboljšana metoda vroče točke je bila napisana v TC82 IEC in naj bi postala normativna s tremiRdizdaja IEC 61215 v 2010. Nekateri preskusni laboratoriji so se odločili, da že uporabljajo izboljšano metodo.
Nadaljnji vpogled in podrobnosti bodo na voljo v prihodnjem članku.
Čeprav se statistika o stopnji neuspeha v različnih laboratorijih razlikuje, se zdi, da je vroče mesto še vedno med 5 najpogostejšimi napakami tako za c-si kot tudi tankoplastne module.
Bypass diode: je toplotni test.
Bypass diode je zelo pomemben vidik oblikovanja modula. To je kritična komponenta, ki določa toplotno obnašanje modula pod pogoji vroče točke in zato tudi neposredno vplivajo na zanesljivost na terenu.
Preskusna metoda zahteva pritrditev termoelementom na diode (s) telo, segrevanje modula do 75 ° c ± 5 ° c in uporabo toka, ki je enaka tekočemu toku kratkega stika, izmerjeni pri STC za 1H.
Izmeri se temperatura vsake obvodne diode telesa (Tcase) in temperatura stičišča (tj) se izračuna
z uporabo formule, ki jo zagotavlja proizvajalec diode (RTHjc = konstanta, ki jo proizvajalec diode nanaša tj do Tcase, običajno oblikovalski parameter, in UD = diode napetost, ID = diode tok).
Potem se tok poveča na 1,25 krat kratkega stika tok modula ISC, merjeno na STC za drugo uro, medtem ko ohranja modul temperature pri isti temperaturi.
Dioda je še vedno operativna.
Napake bypass diode testi še vedno pojavljajo z določeno frekvenco, ki jih povzroča bodisi precenitev s strani proizvajalca diode ali nepravilne električne konfiguracije glede na modul je ISC s strani proizvajalca modula.
V večini primerov so obhodne diode dobavljene kot vgrajene komponente v stičišču celotnega podsklopa (stičišče + kabel + priključek). Zato je ključnega pomena, da se prepriča, da je ta majhen sestavni del natančno preverjen med nadzorom vhodnih proizvodov s strani proizvajalca modula.
UV predkondicioniranje: je obsevanost test.
Namen je identificirati materiale, ki so dovzetni za ultra-vijolično (UV) degradacijo pred toplotnim ciklom in vlago zamrznitev testov se izvajajo.
IEC 61215 zahteva, da se modul uporablja za skupno UV žarčenje 15 kWh/m2v regijah (UVA + UVB)
(280 nm – 400 nm), z najmanj 5 kWh/m2, t.j. 33% v regiji UVB (280 nm – 320 nm), pri čemer se modul ohranja pri 60 ° c ± 5 ° c.
(IEC 61646 zahteva delež UVB 3% do 10% celotnega UV sevanja). Ta zahteva je bila zdaj usklajena tudi za IEC 61215 s Sklepom CTL list n. 733 znotraj sheme IECEE CB.
Eden od kritičnih vidikov namestitve UV-komore ima umerjene UVA-in UVB senzorje, ki zagotavljajo sledljivost tudi pri obratovanju temperature 60 ° c ± 5 ° c, medtem ko še vedno deluje pravilno v času dolge izpostavljenosti v vročih UV komore.
Zelo nizko stopnjo neuspeha test izpostavljenosti UV v laboratorijih PV je mogoče razložiti z razmeroma nizko količino UV sevanja v primerjavi z realno izpostavljenosti v času trajanja modula.
Termično kolesarjenje TC200 (200 ciklov): je okoljski test.
Ta preskus ima namen simuliranje toplotnih napetosti na materialih zaradi sprememb ekstremnih temperatur. Najpogosteje, spajkane povezave so izpodbijala v notranjosti laminata zaradi različnih toplotnih širitev koeficienti različnih enkapsulira materialov. To lahko povzroči neuspeh zaradi večjih okvar, za razgradnjo Pmax, prekinitev električnega vezja ali preskus izolacije.
IEC 61215 zahteva vbrizganje toka v ± 2% toka, izmerjenega pri največji moči (IMP), če je temperatura modula nad 25 ° c.
Za IEC 61646 ni trenutne injekcije, vendar je treba spremljati kontinuiteto električnega tokokroga (majhna uporna obremenitev bi zadostovala).
Modul se podvrže mejnim temperaturam temperature – 40 ° c ± 2 ° c in + 85 ° c ± 2 ° c s profilom na sliki 4.
Neuspeh stopnje za TC200 lahko tako visoka, kot 30-40%. Če v kombinaciji z vlažno toploto, v nekaterih laboratorijih, tako lahko predstavljajo več kot 70% vseh napak za c-si modulov.
TC200 neuspeh stopnja je nižja za tanke-film, vendar še vedno vredno pozornost proizvajalcev.
Vlažnost-Freeze: je okoljski test.
Namen je ugotoviti zmožnost modula, da vzdrži učinke visokih temperatur v kombinaciji z vlažnostjo, čemur sledi izjemno nizka temperatura.
Modul je podvržen 10 popolnim ciklusom po usklajenem profilu na sliki 5 (IEC 61646).
Zahteva relativne vlažnosti RH = 85% ± 5% se uporablja samo pri 85 ° c.
Po tem preskusu je modul dovoljeno počivati med 2 in 4 urami pred vizualnim pregledom, merimo največjo izhodno moč in izolacijsko odpornost.
Stopnje okvare tega preskusa ostajajo v razponu 10-20%.
Robustnost prenehanja: je mehanski test.
Za določitev robustnosti modula terminacije, ki so lahko žice, ki plujejo pod vodi, vijaki, ali kot za večino primerov, PV konektorji (Type C). Prenehanje opraviti stresni test, ki simulira normalno montažo in rokovanje skozi različne cikluse in ravni natezne trdnosti in upogibanja in navora testov, kot je navedeno v drugem standardu, IEC 60068-2-21.
Vlažno-Heat DH1000 (1000 ur): je okoljski test.
Namen je določiti zmožnost modula, da zdrži dolgotrajno izpostavljenost vdoru vlage z uporabo 85 ° c ± 2 ° c z relativno vlažnostjo 85% ± 5% za 1000 ure.
DH1000 je najbolj "malign" in na vrhu seznama stopenj neuspeha v nekaterih laboratorijih, ki predstavljajo do 40-50% skupnih napak za c-si modulov. Podobne napake stopnje je mogoče opaziti za DH1000 tudi s tanko-film.
Resnost tega preskusa še posebej izpodbija proces laminiranja in rob tesnjenje iz vlage. Pomembno razcepitev in korozijo celičnih delov je mogoče opaziti kot posledica penetracije vlage. Tudi v primeru, da ni večjih pomanjkljivosti zazna po DH1000, je bil modul poudaril, da je točka, da postane "krhka" za naknadno mehansko obremenitev test.
Preskus mehanske obremenitve
To nakladanje test je raziskati sposobnost modula, da prenesejo veter, sneg, statični ali ledu bremen.
Mehanska obremenitev prihaja po vlažnem ognju in se zato opravi na vzorcu, ki je doživela HUD okoljski stres.
Najkritičen vidik tega preskusa je povezan z namestitvijo modula po proizvajalčevih navodilih za montažo, to je z uporabo predvidenih pritrdilnih točk modula na MONTAŽNI strukturi s predvideno medrazdaljo med temi točkami in z ustreznimi pritrdilnimi dodatki, če obstajajo (matice, vijaki, objemke itd.).
Nekateri primeri velikih in frameless tankoplastnih modulov so ključnega pomena v zvezi z zgornjimi pogoji.
Če ni poskrbljeno za pravilno montažo, eden ostaja z vprašanjem, ali je bila napaka povzročena zaradi strukturnih težav ali zaradi neustrezne montažne tehnike.
Drug vidik, ki ga je treba upoštevati, je enotnost uporabljene obremenitve nad površino modula. Standardi zahtevajo, da se obremenitev uporablja "na postopen, enoten način", ne da bi določili, kako preveriti enotnost.
2.400 pa se uporablja (ki se izenačuje s tlakom vetra 130 km/uro) za 1 uro na vsakem obrazu modula.
Če je modul usposobljen za zdržanje težkih akumulacij snega in ledu, se obremenitev, uporabljena na sprednji strani modula med zadnjim ciklom tega preskusa, poveča od 2.400 pa do 5.400 pa.
Na koncu ne sme biti večjih vizualnih okvar, med preskusom ni zaznati prekinitvami odprtega tokokroga. Tudi Pmax (samo za IEC 61215) in izolacija odpornost se preverja po tem preskusu.
Toča vpliv: je mehanski test.
Da bi preverili, ali modul lahko vzdrži vpliv govornih kamnov, ki so pri temperaturi ~ – 4 ° c. Preskusna oprema je edinstven zaganjalnik, ki lahko poganja različne uteži ledenih kroglic pri določenih hitrosti, da bi zadel modul pri 11 določenih udarnih lokacijah +/-10 mm variacije razdalje. (Preglednica 1)
Čas med odstranitvijo ledene kroglice iz posode za hladno skladiščenje in vplivom na modul ne sme presegati 60 s.
To je precej pogosta praksa za uporabo 25 mm/7.53 g ledu kroglice.
Again, po preskusu je treba preveriti, če obstajajo kakršne koli večje napake, ki jih povzročajo govorice in tudi Pmax (za IEC 61215 samo) in izolacija odpornost se preverja.
Laboratorijske statistike kažejo zelo nizko stopnjo neuspeha za ta test.
Svetloba-namakanje: obsevanost(uporablja se samo za tankoplastno IEC 61646)
To je kritični prehod za končno pass/ne razsodbo tankoplastnih modulov. Namen je stabilizirati električne značilnosti tankih filmskih modulov s podaljšanim izpostavljenostjo obsevanosti, potem ko so bili opravljeni vsi preskusi pred preverjanjem Pmax proti minimalni vrednosti, kot jo je označil proizvajalec.
Test se lahko izvede pod naravno sončno svetlobo ali pod stabilno stanje sončne simulator.
Moduli so pod pogojem upornega bremena postavljeni pod obsevanost med 600 – 1000 W/m2 znotraj temperaturnega razpona 50 ° c ± 10 ° c, dokler se ne pojavi ustalitev, pri čemer se meritve Pmax iz dveh zaporednih obdobij izpostavljenosti najmanj 43 kWh/m2vsak izpolnjen pogoj (Pmax-Pmin)/P (povprečje)<>
Nazadnje, Opomba o smernici za ponovno preskušanje IECEE. Zanimivo je, da ni dobro opredeljen, kaj se lahko šteje kot "sprememba celične tehnologije" za tanke-film, tako zapušča veliko sivo območje različnih interpretacij in pristopov v primerih, ko bi lahko država "tehnologije in učinkovitosti izboljšanje," "stabilizacija izboljšanje," ali "povečanje moči proizvodnje." Ali so ti primeri "spremembe v celični tehnologiji" in če da, v kolikšni meri in katere teste je treba ponoviti? Kot je danes prebral, smernica za ponovno preskušanje pušča pot do podaljšanja predhodnih certificacij, ki gredo na oblast (> 10%) s preprostim ponavljanjem preskusa vročega promptnega testa.
Opomba 2 od narekovajev za ponovno preskušanje "... Končna svetloba namakanje 10,19 test je obvezna za vse preskusne vzorce, "vendar v praksi je pogosto prezrta s testnimi laboratoriji, ki so posledica podaljšanja razumno povečana moč, ne da bi v test glavni vidik tankoplastne tehnologije: stabilizacija moči.
Če povzamemo, je bilo preskušanje, opisano v tem členu, določeno z IEC kot minimalnimi zahtevami za preskušanje zmogljivosti, vendar kot je navedeno v začetku, je treba upoštevati tudi zasnovo in zahteve glede varnosti v
IEC 61730-1 in IEC 61730-2. Ker si proizvajalci prizadevajo, da bi bili bolj konkurenčni na trgu, najbolj delajo s certifikacijsko telo dokazati, da je njihov modul je bil nepristranski, nepristranske test program. Če se med ponovnim načrtovanjem ali njihovimi proizvodnimi procesi pojavijo kakršne koli spremembe, certifikacijski organi uporabijo "usklajeno" smernico za ponovno preskušanje IECEE CB, da ugotovijo, katere teste je treba ponoviti pred podaljšanjem predhodnih certifikatov. V zvezi z zanesljivostjo, nekateri gredo tako daleč, da izvede razširitev kombiniranih notranjih in zunanjih programov zanesljivosti testiranja več kot eno leto.
G. Regan Arndt je severnoameriški Manager in tehnične potrjevalec za TÜV süds fotovoltaične Team, ki se nahajajo v Fremont, CA. Diplomiral je iz elektronike Engineering na Southern Alberta Institute of Technology (SAIT) v Calgary, Alberta, Kanada in ima več kot 15 let izkušenj na področju testiranja in certificiranja na področjih Fotovol, informacijsko tehnologijo oprema, telekomunikacije in električna oprema za merjenje, nadzor in laboratorijsko uporabo. Regan pridobil formalno usposabljanje za fotovoltaične design in testiranje na Peking kitajski Akademiji za obnovljive vire energije Department. On je mogoče doseči na rarndt @tuvam. com.
Dr. ing. Robert Puto je globalni direktor Photovoltacs na TUV SUD. Ima doktorjevo diplomo iz elektronskega inženiringa iz Politehnika di Torino (Polytechnic University of Turin), Italije in magisterij iz mednarodnega poslovnega vodenja iz CEIBS – Šanghaj, Kitajska. Ima 15 let izkušenj pri testiranju in certificiranju različnih električnih izdelkov, vključno s fotovoltropom. Deluje tudi kot PV Senior Product specialist v skupini TÜV SÜD, je status tehničnega certifier za PV, in je pooblaščen revizor za ISO IEC 17025 laboratorijske ocene.
