中国质量认证中心认证技术规范

'CNCA/CTSXXXX-2013中国质量认证中心认证技术规范CQCXXXX—2013地面用晶体硅光伏组件环境适应性测试要求第2部分:湿热气候条件Terrestrialcrystallinesiliconphotovoltaic(PV)modulesperformancerequirementsinmultipleclimatesPart1:Damp-HeatClimateCondition（申请备案稿）2013-XX-XX发布2013-XX-XX实施中国质量认证中心发布 CQCXXXX—2013目录前言II1范围和目的32引用标准33湿热气候条件特点及试验程序34样品要求55合格判据56严重外观缺陷57报告58重新测试69试验项目69.1外观检查69.2EL检测69.2.1目的69.2.2程序69.3最大功率点确定69.4绝缘耐压试验69.5湿漏电流试验69.6接地连续性试验69.7盐雾试验69.8PID试验79.8.1目的79.8.2装置79.8.3试验过程79.8.4最后试验79.8.5要求79.9湿热试验79.9.1目的79.9.2程序79.9.3最后试验89.9.4试验要求89.10机械载荷试验8I CQCXXXX—2013前言光伏技术的大规模应用与发展对光伏组件提出了性能长期可靠的技术要求。不同的气候条件与使用条件会对光伏组件的发电性能、机械性能产生影响，为此需要根据光伏组件在不同的使用环境下的性能要求制定适合的检测方法与评价标准。本技术规范系列针对晶体硅光伏组件在湿热气候条件下应用提出了差异化检测要求与实验方法。本部分定义了湿热气候条件对应的试验环境，给出了湿热气候条件下组件的温度/湿度环境试验方法，给出了湿热气候条件下光伏组件的盐雾试验方法，以确保组件在沿海地区等空气中盐分含量较大的条件下能够长期有效运行，给出了光伏组件在湿热气候条件下的机械应力试验方法。本规范由中国质量认证中心提出。本规范由中国质量认证中心归口。本规范起草单位：中国质量认证中心，中国科学院电工研究所，上海质量监督检验技术研究院，深圳电子产品质量检测中心、扬州光电产品检测中心，英利绿色能源（控股）有限公司。国家太阳能光伏产品质量监督检验中心。本规范主要起草人：邢合萍刘海涛康巍翟永辉李松丽王建全谢玉章赵文田树全恽旻胡旦II CQCXXXX—2013地面用晶体硅光伏组件环境适应性测试要求第2部分：湿热气候条件1范围和目的本技术规范为使用在湿热气候条件下光伏组件给出了试验环境要求。IEC61215已经给出了一系列试验方法，包括：①光伏组件在使用初期可能发生的性能衰减或失效；②机械载荷试验（10.16）、冰雹试验（10.17）、干/湿绝缘试验（10.3和10.15）的组件差异性试验级别划分；IEC61730也根据组件不同的应用安全等级，给出了不同的安全试验方法与要求。考虑到光伏组件应用的不同气候环境和使用条件，差异化的检测方法能够有针对性的评价光伏组件在某一特定地区和特定使用条件下的可靠性与耐久性。通过建立科学合理的试验方法与要求，能够最大程度的保障组件制造商与最终用户的利益。本技术规范系列旨在帮助企业设计制造出更经久耐用的组件产品，并根据组件不同的应用范围有不同的产品质量要求；为终端用户提供足够的信息，选择适合自身需求（气候条件与使用条件）的光伏组件产品；对光伏组件在湿热气候条件下的使用寿命提供依据；对在某一特定地区（气候条件）开展的光伏电站项目提供适合当地气候条件的光伏组件质量检测方法及要求。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成了本标准的条文。标注日期的标准，仅引用的版本有效。未标注日期的标准，可使用最新版本标准（包括任何修订文件）。GB/T2421:电工电子产品基本环境试验规程总则GB/T2423.18电工电子产品环境试验第2部分：试验Kb：盐雾，交变（氯化钠溶液）IEC60068-2-78:电工电子产品基本环境试验规程试验Cab：恒定、湿热试验方法IEC60891-2009:PhotovoltaicDevices-ProceduresfortemperatureandirradiancecorrectionstomeasuredI-VcharacteristicsIEC60068-2-52:Environmentaltesting–Part2:Tests–TestKb:Saltmist,cyclic(sodiumchloridesolution)IEC61215:Crystallinesiliconterrestrialphotovoltaic(PV)modules-DesignqualificationandtypeapprovalIEC61730-1:Photovoltaic(PV)modulesafetyqualification-Part1:RequirementsforconstructionIEC61730-2:Photovoltaic(PV)modulesafetyqualification-Part2:RequirementsfortestingIEC61701:Saltmistcorrosiontestingofphotovoltaic(PV)modulesISO/IEC17025:Generalrequirementsforthecompetenceoftestingandcalibrationlaboratories3湿热气候条件特点及试验程序湿热气候条件具有气温高、湿度高、雨量大、日温差小，无风或少风为特点的气候。中国的四川、浙江、福建等东南沿海是湿热气候的典型地区。图1给出了光伏组件在湿热气候条件所对应的环境适应性的主要测试项目。把组件分组，并按图1所示的程序按往下的顺序进行试验。图中每个方框对应本规范的一条。具体试验的方法和要求，包括所需要进行的初始和最终的测试，都在第9章中详细规定。8 CQCXXXX—20137个组件预处理5~15kWh·m29.1外观检查9.2EL检测9.3最大功率点确定9.4绝缘耐压试验9.5湿漏电流试验9.6接地连续性测试1个组件2个组件2个组件2个组件9.2EL试验9.10机械载荷试验9.8盐雾试验9.7PID试验9.9湿热试验1个组件图1湿热气候条件下晶体硅光伏组件环境适应性的测试程序8 CQCXXXX—20131样品要求从同一批或几批产品中，按GB/T2828规定的方法随机地抽取7个（如需要可增加备份）组件用于试验。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，并通过了IEC61215设计鉴定和定型试验序列要求。组件应附带制造厂的贮存、运输、安装和电路连接说明，并包括系统最大电压。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。2合格判据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湿热气候条件下的环境适应性测试。a)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，在每组试验后的不超过8%；b)在试验过程中，无组件呈现断路现象；c)无第6章中定义的任何严重外观缺陷；d)试验完成后满足绝缘试验要求；e)每组试验开始时和结束时，湿热试验后满足漏电流试验的要求；f)满足单个试验的特殊要求。如果两个或两个以上组件达不到上述判据，则该组件达不到湿热气候条件下的环境适应性测试要求。如果一个组件未通过任一项试验，取另外两个满足第4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，则该组件达到湿热气候条件下的环境适应性测试要求。3严重外观缺陷对设计鉴定和定型，下列缺陷是严重的外观缺陷：a)破碎、开裂、或外表面脱附，包括上层、下层、边框和接线盒；b)弯曲、不规整的外表面，包括上层、下层、边框和接线盒的不规整以至于影响到组件的安装和/或运行；c)一个电池的一条裂缝，其延伸可能导致超过一个电池10%以上面积从组件的电路上减少；d)在组件的边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道；e)丧失机械完整性，导致组件的安装和/或工作都受到影响。4报告通过本技术规范的试验后，实验室应给出符合ISO/IEC17025要求的正式检测报告，应包括测量的性能参数，以及任何第一次试验未通过测试和重新试验的详细情况。光伏组件所获得的级别标识应在其生产铭牌上加以标注，并在产品说明书中加以必要的说明。报告应包含组件的详细规格，同时应指出产品的技术水平及将来可能出现的问题。包括（但不限于）以下内容：-光伏组件在通过本规范后的电性能参数（例如：组件效率，峰值功率等）-干/湿绝缘试验后组件的漏电流-电致发光检测中反映的组件热斑、电池片隐裂等可能导致组件失效的说明（文字或照片）每份证书或报告还应包括下列信息：a)标题；b)实验室的名称、地址和完成试验的地点；c)报告的标识；d)委托客户的名称和地址；e)试验样品的描述和鉴定；f)试验样品的特点和条件；g)接收到试验样品的日期和试验日期；8 CQCXXXX—2013h)所采用的试验方法；i)样品的取得方式；j)对试验方法的任何偏离、附加或排除，相关特殊试验的任何其他信息，如环境条件；k)有适当图表和照片支持的测量、检查和推论，包括电性能参数的变化、试验环境参数、任何观察到的失效现象等；l)试验结果的测量不确定度的表述（必要时）；m)签名和标识，及对报告的内容及颁发日期负责；n)对报告仅与相关试验项目结果有效的申明（如有必要）；o)实验室出具的证书或报告应完整采用，只有经实验室书面许可才可部分使用的申明。p)组件制造厂应保存一份证书或报告留作参考。1重新测试在组件的设计、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试验来确保测试结论的有效性。2试验项目9.1外观检查测试方法和要求同IEC6121510.1。9.2EL检测9.2.1目的EL（电致发光）检测的目的是通过向组件中通入电流，检查组件中潜在的隐裂、断栅、黑片等内部缺陷。9.2.2程序将被测组件放置在不高于50lx的暗室中，用直流电源的正极与光伏组件的正极连接，负极与负极连接，向光伏组件通入大小为标称最大功率点电流（±2%）的反向电流，2s~8s，利用红外相机拍摄组件的照片。9.3最大功率点确定测试方法和要求同IEC6121510.2。9.4绝缘耐压试验测试方法和要求同IEC61730-2MST13。9.5湿漏电流试验测试方法和要求同IEC6121510.15。9.6接地连续性试验测试方法和要求同IEC61730-2MST13。9.7盐雾试验测试方法和要求同IEC61701中第7章~第10章中晶体硅组件部分及相关章节，盐雾试验的严酷等级可根据具体的使用环境确定或由客户指定。9.8PID试验9.8.1目的PID（高电压诱导衰减）试验的目的是控制组件在高电压作用下，玻璃、封装材料之间产生过高的漏电流，避免电荷大量聚集在电池片表面，导致组件性能下降。8 CQCXXXX—20139.1.1装置a)一个气候室，有自动温度控制，使内部空气循环和避免在试验过程中水分凝结在组件表面的装置，而且能容纳一个或多个组件进行试验。b)在气候室中有安装或支承组件的装置，并保证周围的空气能自由循环。安装或支承装置的热传导应小，因此实际上，应使组件处于绝热状态。c)测量和记录组件温度的仪器，准确度为±1℃。温度传感器应置于组件中部的前或后表面。如多个组件同时试验，只需监测一个代表组件的温度。d)有限流的直流电压源，能提供高于最大系统电压的直流电压；e)在试验过程中，监测通过每一个组件漏电流的仪器。9.1.2试验过程a)将待测组件放入气候室。在组件中部黏贴热电偶监控样品温度。b)将待测组件与直流源连接。对于由P型电池片组成的组件，将组件引出线短路后接到有限流装置的直流源的负极，组件的接地端引出线接到有限流装置的直流源的正极。N型电池片组件与直流源的连接方式与P型组件相反。c)关闭气候室，使组件的温度稳定在85±2℃，气候室湿度稳定在85%±3%。d)以不大于500V·s-1的速率增加直流源的电压至系统最大电压(即由制造商标注在组件上的最大系统电压)。如果系统的最大电压不超过50V，所施加的电压应为500V。维持此电压96h。监控流经组件的漏电流。d)降低电压到零，停止气候室工作，取出被测组件。9.1.3最后试验在2h到4h的恢复时间后，重复9.4和9.5，再重复9.1、9.3的试验。9.1.4要求—无第6章中规定的严重外观缺陷；；—组件最大功率的衰减不超过试验前测试值的5%；—绝缘耐压应满足初始试验同样的要求；—湿漏电流试验始终满足9.5中的要求。9.2湿热试验9.2.1目的确定组件承受长期湿气渗透的能力。9.2.2程序试验应根据IEC60068-2-78并满足以下规定：预处理将处于室温下没有经过预处理的组件放入气候室中。严酷条件在下列严酷条件进行试验：试验温度：85℃±2℃相对湿度：85%±5%试验时间：1500h。9.2.3最后试验组件经受时间为2h至4h恢复期后，重复9.4和9.5，再重复9.1和9.3。8 CQCXXXX—20139.1.1试验要求-无IEC61215中规定的严重外观缺陷；-组件最大功率的衰减不超过试验前测试值的5%；-绝缘电阻应满足初始试验同样的要求。9.2机械载荷试验测试方法和要求参见IEC6121510.16。不同之处在于10.16.3中向组件正面施加的压力更改为5400Pa，背面加压更改为3800Pa，步骤e)中循环次数由3次更改为4次。8'