1、IEC 61646：20081IEC 61646(薄膜太阳光电模块测试标准)作者：江志宏IEC 61646 薄膜太阳能电池试验项目：说明：透过诊断量测、电性量测、照射测试、环境测试、机械测试五种类型测试及检查模式，确认薄膜型太阳能的设计确认及形式认可之要求，并且确认模块能够在规范所要求的一般气候环境下长期操作。薄膜太阳能验证测试程序：IEC 61646：20082IEC 61646-10.1 目视检查(Visual inspection procedure)目的：检查模块内任何目视缺陷。IEC 61646-10.2 标准测试条件下之性能(Performance at STC)目的：用自然光或是
2、 A 级仿真器，在标准测试条件下（电池温度： 252、 照射度：1000 wm-2 标准太阳光谱照射分布符合 IEC891 规定），测试模块随负荷变化之电性能。IEC 61646-10.3 绝缘测试(Insulation test)目的：欲测试模块中之载流零件与模块边框间是否有良好之绝缘IEC 61646-10.4 温度系数量测(Measurement of temperature coefficients)目的：由模块测试中测试其电流温度系数及电压温度系数，此测定之温度系数仅在测试中所使用之照射度下有效，对于线性模块，在此照射度30%内是有效的。IEC891 规定了从具有代表性一批中之单体电
3、池测量这些系数，本程序是对该标准之补充。薄膜太阳能电池模块之温度系数依赖于召涉及模块所经历之热处理过程，当涉及温度系数时，热测试时之条件及照射结果等过程情况均应标明。IEC 61646-10.5 标称操作电池温度NOCT之量测(Measurement of nominal operating cell temperature)目的：测试模块之 NOCTIEC 61646-10.6 NOCT 下之性能(Performance at NOCT)目的：当标称操作电池温度与照射度为 800Wm-2 时，在标准太阳光谱照射分布条件下，确定模块随负荷变化之电性能。IEC 61646-10.7 低照射度下之
4、性能(Performance at low irradiance)目的：在 25与照射度为 200Wm-2(用适当之基准电池测定)之自然光或 A 类仿真器，确定模块随负荷变化之电性能。IEC 61646-10.8 户外曝晒测试(Outdoor exposure)目的：对于模块暴露于室外情况下之抵抗力做出不知评估，并显示由实验是测试所无法侦测出之任何劣化之影响。IEC 61646-10.9 热班耐久测试(Hot-spot test)目的：确定模块承受热班加热效应之能力，例如封装材料老化、电池裂纹、内部连结失效，局部被遮光或污边均会引起这种缺陷。IEC 61646-10.10 UV 测试(UV t
5、est)IEC 61646：20083目的：确认模块承受紫外线(UV)之照射之能力，新紫外线测试在 IEC1345 中描述，如有必要在进行该测试前模块应进行光暴露。IEC61646-10.11 热循环测试(Thermal cycling)目的：确认模块抵抗由于温度之重复变化所产生之热不均匀性，疲劳及其他应力之能力。在接收该测试之前，模块应进行退火。I-V 测试前是指退火后之测试，注意在进行最后 I-V 测试前，不要将模块暴露于光照下。试验要求：a. 整个测试过程中，监测每一个模块内部电连续性之仪器b. 监测每一个模块之一个隐现端和边框或支撑架之间绝缘完整性c. 整个测试过程中纪录模块温度，并监
6、测可能产生之任何开路或接地失效(测试过程中无间歇开路或接地失效)。d绝缘电阻需符合如初步量测之相同要求IEC 61646-10.12 湿冷冻循环测试(Humidity freeze)目的：测试模块抵抗在高温和高湿下，随后之零下温度之影响力，这并不是热冲击测试，在接收该测试前，模块应进行退火，并经受热循环试验，I-V 测试前指的是热循环后测试，注意在最后 I-V 测试前，不要将模块暴露于光兆下。试验要求：a. 整个测试过程中，监测每一个模块内部电连续性之仪器b. 监测每一个模块之一个隐现端和边框或支撑架之间绝缘完整性c. 整个测试过程中纪录模块温度，并监测可能产生之任何开路或接地失效(测试过程中
7、无间歇开路或接地失效)。d. 绝缘电阻需符合如初步量测之相同要求IEC 61646：20084IEC 61646-10.13 湿热测试(Damp heat)目的：欲测试模块抵抗湿气长期渗透之影响能力试验要求：绝缘电阻需符合如初步量测之相同要求IEC 61646-10.14 引线端强度测试(Robustness of terminations)目的：欲测定引线端与引线端至模块本体上之附着是否能承受正常安装及操作过程中所受之力。IEC 61646-10.15 扭曲测试(Twist Test)目的：检测模块安装于非完美结构上可能造成的问题IEC 61646-10.16 机械负荷测试(Mechanic
8、al load test)目的：本测试之目的是测定模块抵抗风、雪、冰或静负荷之能力IEC 61646-10.17 冰雹测试(Hail test)目的：欲验证模块有抵抗冰雹之冲击能力IEC 61646-10.18 光暴露测试(Light soaking)目的：通过仿真太阳照射之方法，稳定薄膜模块之电性能IEC 61646-10.19 退火测试(Annealing)目的：在验证测试前，将薄膜模块退火，如不退火，在后续程序测试过程中之加热可能掩盖其他原因引起之衰减。IEC 61646-10.20 湿漏电流测试(Wet leakage current)目的：评估模块在湿操作条件下之绝缘性，并验证由雨、
9、雾、露水或融化之雪水之湿气不会进入模块电路之带电部位，否则这可能会造成腐蚀、接地故障或安全上之危险IEC 61646：20081IEC 61646:2008 实验部分目录10.1 外观检查 .210.2 最大功率测定 .210.3 绝缘试验 .310.4 温度系数的测量 .410.5 电池标称工作温度 NOCT 的测量 710.6 STC 和 NOCT 下的性能 .1010.7 低辐照度下的性能 .1110.8 室外曝露试验 .1210.9 热斑耐久试验 1210.10 紫外预处理试验 .1510.11 热循环试验 1610.12 湿冻试验 1810.13 湿热试验 1910.14 引出端强度
10、试验 .2010.15 湿漏电流试验 2110.16 机械负荷试验 .2210.17 冰雹试验 .2310.18 旁路二极管热性能试验 2510.19 光老炼 .28IEC 61646：2008210.1 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 1000lux 的照度下，对每一个组件进行仔细检查下列情况：- 断裂，弯曲，不规整或损伤的外表面；- 互联线或接头的缺陷；- 组件的有效工作区域的任何膜层中的空隙和可见腐蚀；- 粘合连接失效；- 在组件的边框和电池之间形成连续通道的气泡或剥层；- 塑料材料表面有粘污物；- 引出端失效，带电部件外露；- 可能影响组
11、件性能的其他任何情况。在任何裂纹、气泡或脱层等的状态和位置进行记录和/或拍照记录。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，除第七章中规定的严重外观缺陷外，其他的外观情况都是允许的。10.2 最大功率测定10.2.1 目的测定组件在各种环境试验前的最大功率，可重复性是本试验最重要的因素。10.2.2 装置a) 符合 IEC 60904-9 的辐射源，自然太阳光或 BBB 等级及更好的太阳光模拟器。b) 符合 IEC 60904-2 的标准光伏器件。如果使用 BBB 等级的太阳光模拟器，标准光伏器件应该是与测试组件相同型号、相同电池工艺（光谱匹配）
12、的标准组件。c) 一个支架，可以使测试样品与标准器件在与入射光线垂直的相同平面； IEC 61646：20083d) 符合 IEC 60904-1：2006 第四节的 I-V 曲线测试装置。 10.2.3 程序在辐照度和温度的一个特定组合（所推荐电池温度为电池温度 2550，辐照度：700 W/m-21 100W/m-2）的情况下，按照 IEC 60904-1 对组件的 I-V 特性进行测定。其中利用自然光或符合 IEC 60904-9 的 Class BBA 或更好的太阳光模拟器。如果组件被设计用在其他环境下，测试时可选在相近的温度和辐照度下进行。线性组件，温度和辐照度可以通过 IEC 60
13、891 修正；非线性组件，应在与规定辐照度误差5%、与规定温度偏差2测试。尽可能地确保最大功率的测试环境和工作时的环境条件相同，即在大约相同的温度和辐照度下，尽量减小修正幅度。注：每一片样品组件测试时，控制组件都可以被用与核对。10.3 绝缘试验10.3.1 目的测定组件中的载流部分与组件边框或外部空间之间的绝缘是否良好。10.3.2 装置a) 一个直流电源，可限流，并可以按照 10.3.4 中的步骤 c)提供 500V 或1000V 加上 2 倍的组件最大系统电压（组件上有标志，详见第 4 节 ）。b) 一个测量绝缘电阻的设备。10.3.3 测试条件测试过程中，组件应该在周围环境温度（见 I
14、EC 60068-1） ，相对湿度不超过 75%。10.3.4 程序a) 将组件输出端短路后连接到有限流装置的直流绝缘测试仪的正极。b) 将组件暴露的金属部分连接到测试仪的负极。如果组件没有框架或者框架是不良导体，可在组件边缘和组件背面上包裹一层导电箔片，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，直至等于 1000V 加上两倍的最大系统电压（即由生产商标识在组件上的最大系统电压，见IEC 61646：20084第 4 节）。如果最大系统电压不超过 50V，在这里所使用的电压应为500V。维持这个电压 1min。d) 降低所使用的电压至零，短路测试
15、设备的输出端，以对组件中积聚的电压进行释放。e) 拆除测试仪正负极的短路。f) 以不大于 500Vs-1 的速率增加绝缘测试仪的电压，直至等于 500V 或最大系统电压，取两者中的较大值。维持这个电压 2min，然后测量组件的绝缘电阻。g) 降低所使用的电压至零，短路测试设备的输出端，以对组件中积聚的电压进行释放。h) 拆除测试仪正负极的短路，将测试设备与组件断开。10.3.5 要求- 在 c)步骤中，无绝缘击穿或表面破裂现象；- 总面积小于 0.1m2 的组件，绝缘电阻应该不小于 400M；- 总面积大于 0.1m2 的组件，绝缘电阻和面积的乘积应该不小于40Mm2。10.4 温度系数的测量
16、10.4.1 目的从组件试验中测定电流温度系数 、电压温度系数 和最大功率温度系数。如此测定的温度系数，仅在测试中使用的辐照度下有效；对于线性组件来说，在此辐照度的30%内也是有效的。本方法是对 IEC 60891 规定的从具有代表性的一批中的单体电池测量这些系数的补充。薄膜电池组件的温度系数依赖于辐照度和组件所经历过的热处理过程。当设计温度系数时，热试验的条件及辐照结果等过程情况均应标明。10.4.2 装置下列装置用于控制和测试试验条件：a) 辐射源（自然太阳光或符合 IEC 60904-9BBB 等级或更好的太阳光模拟器），将被用于下面的试验。IEC 61646：20085b) 一个已根据
17、 IEC 60904-2 用绝对辐射计校准的，已知短路电流-辐照特性的标准太阳能电池。c) 在所关心的温度区域内，改变测试样品温度的任何必要的设备。d) 一个适于安装的、用于支撑测试样品和参考设备在同一平面，该平面垂直于辐射光束；e) 符合 IEC 60904-1、用于测量 I-V 曲线的装置。10.4.3 程序目前存在两种可接受的测量温度系数的方法：10.4.3.1 自然阳光测试法a) 在自然阳光下进行测试应该保证：- 总照度至少和所关心范围的上限一样高；- 短期振荡（云、雾或烟）所造成的辐照度变化小于有参考设备所测得的总辐照度的2%；- 风速小于 2ms-1。b) 将参考设备和测试组件安装
18、于同一平面上，均垂直于直接太阳光光束，偏差在5 。连接必要的设备。注：上面描述的测量方法应该该可能地在一天的几个小时内完成，以尽量减少环境中的光谱变化的影响。否则，可能需要进行光谱修正。c) 如果测试组件和参考组件都配有温度控制，则将控制设定在所需要的水平。d) 如果没有进行温度控制，为样品和参考设备遮挡住阳光和风，直至温度和环境空气温度的不均匀性在1。或者允许测试样品平衡达到稳定温度，或者冷却测试样品到最低测试要求的温度点之下，然后将让组件温度自然升高。参考设备应该稳定在其试验前平衡温度的1范围内。e) 记录样品的电流- 电压特征和温度，同时记录参考设备的短路电流和温度。如果有必要，当移开阴
19、影后立即对其进行测量。f) 辐照度 G0 应该按照 IEC 60891，利用参考组件的短路电流 Isc 及其在STC 下的校准值进行计算。在此需要利用标准器件的特定温度系数 TC对标准器件的温度 Tm 作修正。IEC 61646：200860=10001TC(m25)TC 是在 25和 1000Wm-2 的相对温度系数。g) 根据需要调整控制器或者交替对遮阴和曝露是为了达到和保持所需温度。在升温过程中，测试组件可允许进行交替地进行 d）步的数据记录程序的定期执行和自然升温。h) 在每组设置数据进行记录器件，确保测试组件和标准器件的温度稳定在范围内保持不变。标准器件所得的辐照度在 范围内保持不1
20、 1%变。所有数据要在 1000Wm-2 测得或根据 IEC60891 转换到该辐照度下。转化只能在 IEC 60904-10 中规定的组件仍为线性的辐照范围内进行。i) 重复 d）步骤。组件温度的有效范围至少 30，至少跨越四个大致相同增量。在每个测试条件下至少进行三次测量。10.4.3.2 太阳光模拟器方法a) 在室温中，按 IEC 60904-1 在所需的辐照度下判断组件的短路电流 Isc。b) 将组件安装在用于控温的箱室内，连接到相关仪器设备上。c) 设置辐照度使测试组件产生步骤 a)中所测定的短路电流 Isc。d) 加热或冷却组件，使其温度在所需要的温度。一旦组件接近所需要的温度，立
21、即测量短路电流 Isc,开路电压 Voc 和最大功率。在所允许的温度范围（至少 30），以 5为一个间隔改变组件温度，重复对短路电流 Isc，开路电压 Voc 和最大功率的测试。注：在每个温度完成 I-V 特征曲线的测定，以确定电压、电流和最大功率随温度的变化。注：确保每个组件都每个测试前都经过了正确的预处理。10.4.3.3 计算温度系数作为温度的函数，标出短路电流 Isc，开路电压 Voc 和最大功率 Pmax 的值，通过所有点作出一条最小二乘拟合曲线。从最小二乘的斜率，拟合出短路电流 Isc，开路电压 Voc 和最大功率 Pmax 的直线，计算出组件的短路电流 Isc 的温度系数 ，开路
22、电压 Voc 的温度系数 和最大功率 Pmax 的温度系数 。注 1：通过 IEC 60904-10，判定测试组件是否可以被看作线性器件。IEC 61646：20087注 2：通过此方法测定温度系数仅在测定条件的辐照度水平和光谱下有效。相对温度系数以百分比来表示，可通过计算出的 除以 25 相对应的值进行计算。， ， 注 3：因为组件的填充因子是温度的函数，使用 ， 作为最大功率的温度系数是不够的。10.5 电池标称工作温度 NOCT 的测量10.5.1 目的测定组件的标称工作温度。10.5.2 介绍NOCT 被定义为一种平衡，即安装在开放架子的组件在下面的标准参考环境(SRE)下，其太阳电池
23、连接处的平衡温度（solar cell junction temperature） 。- 倾斜角度 和水平面呈 45倾斜- 总辐射照度 800Wm-2- 环境温度 20- 电子负载 零（开路）NOCT 可以给系统设计者提供组件在现场工作的参考温度，因此在比较不同组件设计时，该参数是一个很有价值的参数。然而，组件在任何特定时间的真是工作温度都取决于安装方式、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和发射辐射。为精确地预测组件的性能，这些因素的影响应该被考虑进来。如果组件不能被用于设计开放式安装，这个方法可用于通过按照生产商推荐的方法安装组件，在 SRE 条件下太阳电池连接的平衡
24、温度。15.3 基本原理该方法通过在包括 SRE 的环境条件范围内，收集电池试验的实际温度数据。数据通过能够精确地、重复地表明标称工作温度的方式进行表达。太阳电池结温(T j)基本上是环境温度 Tamb，平均风速 V 和入射到组件有效面积上的太阳总辐照度 G 的函数。温度差（T j-Tamb）在很大程度上依赖于环境温度，在 400Wm-2 的辐照度以上基本呈正比线性变化。在风速适宜时，试验要求作（T j-Tamb）相对于 G 的曲线，区辐照度为标准参考环境辐照度 800Wm-2值时的（T j-Tamb）值加上 20，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因
25、子加到出示表陈工作温度中，再将IEC 61646：20088其修正到 20和 1ms-1 时的值。10.5.4 装置本试验需要下列装置：a) 敞开始支架，可以以特定方式支撑被测组件和辐射强度及。该支架应该设计为对组件的热传导最小，并且尽可能小地干扰组件前后表面的热辐射。注：如组件不是设计为开放式支架安装，应按照制造厂推荐的方式进行安装。b) 辐射强度计，安装在距离试验方阵 0.3m 内组件的平面上。c) 能够测量 0.25ms-1 风速和风向的设备。风速精度为 或 0.2ms-110%的较大者，风向精度为 。该设备安装在组件上方约 0.75m，靠东10或西 1.2m。d) 环境温度传感器，应与
26、组件相近的时间常数。安装在遮光通风良好且靠近风速传感器之处。e) 电池温度传感器或其他经过 IEC 标准认可的测量电池温度的其他设备，焊接或通过导电性良好的胶粘在测试组件电池背面靠近中部的地方。f) 数据采集系统，测量精度为 。以不大于 5s 的间隔对下面的参数1进行记录：- 辐照度；- 环境温度；- 电池温度；- 风速；- 风向。10.5.5 测试组件的安装倾斜：组件被放置与水平面夹角为 45 的方向，其正面朝向赤道。5高度：试验组件的底边应该在当地水平面或地平面的 0.6m 以上。排列：为了模拟组件安装在一个方阵中的热边界，测试组件应该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
27、向上延伸至少 0.6m。对于随意固定开放式安装的组件，可以使用黑铝板或其他同样设计的组件进行对平面这列的剩余面积进行填充。IEC 61646：20089周围区域：在当地太阳中午前后 4h 内，测试组件周围不允许有其他遮挡物对其进行遮挡。周围地面应该没有特殊的高反射率，应该平坦、水平或测试架远离斜坡。周围有草、其他植物、黑色沥青和赃物等是可以接受的。10.5.6 程序a) 按照 10.5.4 中所描述，将各装置安装在测试组件上。确保测试组件开路。b) 在合适、无云，晴朗少风的天气，定时记录电池温度、环境温度、日辐照度、风速和风向等数据。c) 从所有数据中提出含有下列条件的数据：- 辐照度低于 4
28、00Wm-2；- 在数据收集过程中，辐照度变化量超过 10%之后的 10min 内；- 风速不在 1.0ms-1 0.75ms-1；- 环境温度不在 或者变化超过 5；2015- 在风速超过 4ms-1 后的 10min 之内；- 风向在东或西 范围内。20d) 至少选 10 个有效数据点，覆盖 300Wm-2 以上的辐照度范围，确保数据均从正午之前到之后，作 随辐照度变化的曲线，通过这（Tj-Tamb）些数据点画一条直线。e) 测定 800Wm-2 时的 值，加上 20即标称工作温度（Tj-Tamb）（NOCT）初步值。IEC 61646：200810f) 计算平均环境温度 Tamb，平均风
29、速 V，并结合选择的数据点从图 2 中定出适当的修正因子。g) 修正因子与初步标称工作温度之和即组件 NOCT，是修正到 20，1ms-1 的值。h) 在另一天重复上述程序，如果它们的误差范围在 0.5之内，对两次的NOCT 取平均值。如果误差大于 0.5，在第三天再测量一次，取三个标称工作温度的平均值。10.6 STC 和 NOCT 下的性能10.6.1 目的在 STC（1000Wm -2，电池温度 25，符合 IEC 60904-3 的标准太阳光谱辐照度分布条件）和 NOCT，符合 IEC 6904-3 标准太阳光谱辐照度分布的800Wm-2 条件下组件随负载的变化的电性能。10.6.2
30、装置a) 符合 IEC 60904-9 的辐射源，自然太阳光或 BBB 等级及更好的太阳光模拟器。IEC 61646：200811b) 符合 IEC 60904-2 的标准光伏器件。如果使用 BBB 等级的太阳光模拟器，标准光伏器件应该是与测试组件相同型号、相同电池工艺（光谱匹配）的标准组件。c) 一个支架，可以使测试样品与标准器件在与入射光线垂直的相同平面； d) 符合 IEC 60904-1：2006 第四节的 I-V 曲线测试装置。e) 能改变测试样品温度到 10.5 中测定的 NOCT 温度的设备。10.6.3 程序10.6.3.1 标准测试条件（STC）根据 IEC60904-1 的
31、规定，组件保持在 25和 1000Wm-2 自然太阳光或符合 IEC 60904-1 的 BBB 等级或更好的太阳光模拟器的条件下，测定其 I-V 特性曲线。10.6.3.2 标称电池温度(NOCT)根据 IEC 60904-1 的规定，均匀加热组件至 NOCT，利用 800Wm-2（利用合适的标准器件测量）自然太阳光或符合 IEC 60904-9 的 B 等级及更好的模拟器的条件下测定组件 I-V 特性。如果标准器件和测试组件的光谱不匹配，利用 IEC 60904-7 计算器光谱失配进行修正。10.7 低辐照度下的性能10.7.1 目的根据 IEC 60904-1 的规定，在 25和 200
32、Wm-2 的自然太阳光或符合 IEC 60904-9 的 BBB 等级及更好的太阳光模拟器条件下，测定组件随负载变化的电性能。10.7.2 装置a) 辐射源（自然太阳光或符合 IEC 60904-9BBB 等级及更好的太阳光模拟器）。b) 符合 IEC 60904-10，在不影响相对光谱辐照度和空间分布的条件下，辐照度可以调节到 200Wm-2 的设备。c) 符合 IEC 60904-2 的标准光伏设备。d) 一个支架，可以使测试样品与标准器件在与入射光线垂直的相同平面；。IEC 61646：200812e) 可以根据 IEC 60904-1 可以测量 I-V 曲线的设备。10.7.3 程序根
33、据 IEC 60904-1 的规定，组件温度为 25 2，辐照度为 200Wm-2（用合适的标准器件测量）太阳光或符合 IEC 60904-9 的 BBB 等级及更好太阳光模拟器的条件下。辐照度应该利用不影响光谱辐照度和空间分布的中型滤波片或其他技术降低至特定水平（见 IEC 60904-10，用于降低辐照度而不影响光谱分布指导） 。10.8 室外曝露试验10.8.1 目的初步评价组件承受室外条件曝露的能力，以揭示在试验室试验中可能测不出的综合衰减效应。注：由于试验的短时性和试验条件随环境而变化，在以通过本试验为基础对组件的寿命作出绝对判断时应特别注意，这个试验仅只能作为揭示可能存在的问题的导
34、则或指示。10.8.2 装置a） 能够测量太阳光辐照度，不确定度小于 Wm-2。50b） 能够按照制造商推荐的方式，和辐照度测试仪器同平面安装的支架。10.8.3 程序a） 在组件上连接负载电阻，按照制造商推荐的方式，和辐照测试仪器同平面安装在室外。在组件进行测试前，安装制造商提供的所有热斑保护装置。b） 在 IEC 60721-2-1 中规定的露天环境条件下，通过检测器的监控与计算使组件接受 60kWhm-2 的辐射。10.8.4 最后试验重复 10.1，10.2 和 10.3 的试验。10.8.5 要求- 无第七章规定的严重外观缺陷；- 标准测试环境下的最大输出功率应大于制造商规定的最小额
35、定值；- 绝缘电阻应满足初始试验的同样要求。10.9 热斑耐久试验IEC 61646：20081310.9.1 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焊料融化和封装退化。电池局部被遮光或弄脏也会引起这种缺陷。10.9.2 热斑的影响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短路电流，在组件中会发生热斑加热。此时后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。注 1 一般情况下，串联薄膜电池互联电路中没有旁路二极管。因此，阴影部分的反向电压没有限制，组件电压可迫使一组电池反偏。注 2 一个薄膜组件的电气性能能够通过短时间的遮阴进
36、行负面影响。必须注意，通过设置恶劣的条件和热斑耐久试验所造成的影响是要进行区分开的，这也是对 Pmax1, Pmax2 和Pmax3 进行测量和记录的目的所在。注 3 绝对温度和相对功率损失不属于本试验的标准要求范围，试验旨在利用热斑环境确保设计的安全性。图 3 所示为由电池串联的薄膜组件，在不同数目的电池被完全遮光的热斑效应。阴影部分的发电量耗散在通过被遮光的电池组的组件电流和反向电压。任何辐射水平下，当被遮阴电池的反偏电压等于组件中其他被照射的电池产生的电压（最恶劣的遮光情况下） 。在此情况下，被遮光组件短路电流等于组件中其他未遮光电池的最大工作电流。 10.9.3 电池内部连接的分类IE
37、C 61646：200814薄膜光伏组件中，太阳电池用下列方式之一进行连接：串联方式：所有的电池片串联成一串（最常见的情况） ，只有在组件终端有一个旁路二极管。并联-串联方式：并联- 串联方式，即以若干块并联在一起，其中的每块都是一组电池片或一定数目的电池片串联组成的。每块都可以连接有一个旁路二极管。串联-并联型：串联- 并联方式，即以若干块串联到一起，其中的每一块都是一组电池片或一定数目的电池片并联组成。每块都可以连接有一个旁路二极管。每一种结构都需要一种特殊的热斑试验程序。10.9.4 装置a) 辐射源，符合 IEC 60904-9 的 CCB（或更好）的稳态太阳模拟器或自然光，辐照度 1
38、000Wm-2；b) 组件 I-V 曲线测试仪；c) 用于电流测试的设备；d) 尺寸大小适当，可以完全覆盖电池的不透明挡板；e) 适当的温度探测器，如果需要。10.9.5 过程热斑耐久试验时，组件暴露在 800 至 1000Wm-2。在组件试验前应安装制造厂家推荐的热斑保护装置。10.9.5.1 串联型f) 用辐射源对组件进行照射，辐射强度为 800 至 1000Wm-2；待温度平衡后，对组件进行 I-V 特性测试并判定最大功率电流 IMP 范围，其中P0.99P max1(预处理后测定的组件功率)。g) 短路组件，测量组件短路电流 Isc；h) 从组件的一个边缘开始，用不透明的挡板完全遮盖一
39、片电池。平行于电池移动挡板增加对组件遮挡面积（遮挡的电池数目），直至短路电流Isc 降到未遮挡组件的最大功率电流 IMP 范围内。在这些条件下，最大功率被消耗在这些所选的电池组中。IEC 61646：200815i) 慢慢移动不透明的盖板（c 中所确定的尺寸）覆盖组件，测量组件短路电流 Isc。如果在某个位置短路电流低于未遮挡组件最大功率电流范围，慢慢减小遮光面积直至短路电流增加到未遮拦组件最大功率电流范围内。在这个过程中，要确保光辐照度变化不超过2%。j) 所遮挡的最终宽度决定了阴影区的最小面积，这些阴影区是最坏的遮挡条件；这个阴影区用作热斑测试。k) 移开挡板，对组件进行表观质量检查。l)
40、 对组件进行的 I-V 特性进行重新测试，判断其最大功率 Pmax2。m) 把挡板放在备用组件区域，将组件短路。n) 再次将组件暴露在 800 Wm-2 到 1000Wm-2 的辐射中。这个测试应该在组件温度为 5010的范围内完成。记录短路电流的值，保持组件最大功率耗散条件。如果有必要，可以适当调整遮光比例使短路电流符合 a中所测定的范围。o) 保持这些条件 1h；p) 在试验结束后，用适当的温度探测器确定被遮挡的电池中最热的区域温度。10.9.6 最终测试重复测试 10. 1，10.3 试验。注： 热斑试验后的功率可以作为判断目的进行测量。10.9.7 要求- 没有第七章规定重大的严重外观
41、缺陷。- 绝缘电阻应满足初始测试同样的要求。注 1 在热斑试验中通过与否和功率消耗无关注 2 在热斑试验中由于反向电压引起的电池损伤不被认为无效或薄膜腐蚀。10.10 紫外预处理试验10.10.1 目的在热循环、湿冻试验前进行紫外辐射预处理以进行测定这些材料和胶粘剂的抗紫外辐射能力。10.10.2 装置IEC 61646：200816a) 当紫外线照射组件的时候，进行控制组件温度的装置。本装置必须能够保持组件温度在 605范围内。b) 精确度为2，用于测试和记录组件温度的设备。在组件的前、后表面和中间必须安装温度传感器。如果不止一片组件被测试，那么对一个有代表性的样品进行温度监控。c) 能够测
42、量紫外光灯辐射在待测样品组件上的紫外光，该波长范围为280nm 到 320nm 和 320nm 到 420nm 之间，不确定度为15%。d) 一个能够在待测组件上提供辐射均匀度为15 紫外辐射的辐射源。其中没有低于 280nm 的辐射，并且根据 10.10.3 中所定义的在不同的辐射光谱区域能够提供相应的辐射。e) 组件在 STC 最大功率时的负载。10.10.3 程序a） 使用校准辐射计，测量组件的待测面上的辐射，确认波长分布在 280nm和 400nm 间，不超过 250Wm-2（即约 5 倍的自然光水平）。并且在待测面上的不均匀度小于15%。b） 将负载连接到组件上，并把组件安装在 a）
43、中测试面的位置，正常地辐射紫外光束。确保组件温度在 605范围内。c） 使组件在波长范围在 280nm 和 400nm 之间的紫外光下辐照，完成一个15kWhm-2 的辐照。其中 280nm 到 320nm 之间的波长占总辐射的 3%至 10%。在测试过程中，要保持组件温度在要求范围。10.10.4 最终测试重复测试 10.1 和 10.3 试验。10.10.5 要求- 没有第七节定义的重大外观缺陷- 绝缘电阻满足初始要求。10.11 热循环试验 10.11.1 目的确定组件承受由于温度反复变化而引起的热失配、疲劳和其他应力的能力。IEC 61646：20081710.11.2 装置 a) 自
44、动温度控制试验箱，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，而且可以能容纳一个或多个组件进行如图 4 所示的热循环试验。b) 在试验箱中有安装和支撑组件的装置，并保证周围空气能自由循环。安装或支撑装置的热传导应小，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。 d) 在整个试验过程中，监测每一个组件内部电连续性的仪器。 图 4 热循环测试10.11.3 程序 a) 在室温下将组件安装在环境试验箱中。 b) 将温度传感器连接到温度检测仪上。温度传感器应置于组件的中部的前或后表面。如果多个组件同时试验，只需检测一个代表组件的温度。c) 关闭试验箱，
45、按图 4 所示将组件的温度在-402+802之间循环。最高和最低温度之间温度变化的速率不超过 100/h ，在每个极端温度下，应保持稳定至少 10min。一次循环时间不超过 6h，循环次数见图 1（鉴定试验程序）中的所示。 d) 在整个试验过程中，记录组件的温度并监测组件的电连续性。 IEC 61646：20081810.11.4 最终测试在至少 1h 的恢复后，重复测试 10.1 和 10.3 试验。10.11.5 要求- 没有第七节定义的重大外观缺陷。- 绝缘电阻满足初始要求。- 试验过程中无开路现象。10.12 湿冻试验 10.12.1 目的确定组件承受高温、高湿之后以及随后的零下低温影
46、响的能力。本试验不是热冲击试验。10.12.2 装置 a) 一个试验箱。能自动温度和湿度控制，能够容纳一个或多个组件进行如图 5 所规定的湿冻-试验。 b) 在试验箱中有安装和支撑组件的装置，并保证周围空气能自由循环。安装或支撑装置的热传导应小，因此实际上，应使组件处于绝热状态。 c) 测试和记录组件温度的仪器，准确度为1。如多个组件同时进行试验，只需监测一个代表组件的温度。 d) 在整个试验过程中，能够监测组件内部电连续性的仪器。 IEC 61646：200819图 5 湿冻循环10.12.3 程序a) 将温度传感器置于组件中部的前或后表面。 b) 在室温下将组件装入试验箱。 c) 将温度传
47、感器接到温度监测仪上。 d) 关闭试验箱，使组件完成如图 5 所示的 10 个循环。在最高温度 85时，最高和最低温度应在所设定值的2以内，相对湿度应保持在所设定值的5%以内。 e) 在整个试验过程中，记录组件的温度并对组件内电路的连续性进行监测。10.12.4 最终测试 在这个试验后的 2 至 4 个小时内完成重复测试 10.1 和 10.3 试验。10.12.5 要求 - 没有第七节定义的重大外观缺陷。 - 绝缘电阻满足初始要求。 - 试验过程中无开路现象。10.13 湿热试验 10.13.1 目的测试组件承受长期湿气渗透的能力。10.13.2 程序 试验应该根据 IEC 60068-2-
48、78 并满足下面的规定：预处理：组件处于室温情况下放入试验箱，不需要任何预处理。严酷条件： 在下列严酷条件下进行试验: - 测试温度：+852 - 相对湿度：85%5% - 测试时间：1000h 10.13.3 最终测试 IEC 61646：2008202h 到 4h 的恢复之后，重复测试 10.3 和 10.15，重复 10.1。 10.13.4 要求 - 没有第七节定义的重大外观缺陷。 - 绝缘电阻满足初始要求。 - 湿漏电流测试应该满足初始要求。10.14 引出端强度试验10.14.1 目的确定印度调换及其与组件体的附着能否承受例如在正常安装和操作过程中所收的力。10.14.2 引出端类
49、型考虑三种类型的组件引出端：类型 A：直接自电池板引出的导线(wire or flying lead)。类型 B：接线片(tags,个人认为是贴片)、接线螺栓(threaded studs)、螺钉(screw)，等。类型 C：连接器(connector)。10.14.3 程序预处理：在标准大气条件下进行 1h 的测量和试验。10.14.3.1 A 型引出端拉力试验：按照 IEC 60068-2-21 中方法 Ua 规定，满足下列条件：- 所有引出端均应进行试验。- 拉力不应超过组件的重量。弯曲试验：按照 IEC 60068-2-21 中方法 Ub 规定，满足下列条件：- 所有引出端均应进行试验。- 用方法 1 进行 10 个循环（每次循环为相反方向各弯曲一次）。10.14.3.2 B 型引出端拉力和弯曲试验：对于引出端曝露在外的组件应与 A 型引出端的试验一样，所有引出端均应进行试验。如果引出端封闭于保护盒内，
