IEC61646中文版.docx

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IEC61646中文版

IEC61646（薄膜太阳光电模块测试标准）

作者：

江志宏

IEC61646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

IEC61646-10.1目视检查（Visualinspectionprocedure）

目的：

检查模块内任何目视缺陷。

IEC61646-10.2标准测试条件下之性能（PerformanceatSTC）

目的：

用自然光或是A级仿真器，在标准测试条件下（电池温度：

25±2℃、照射度：

1000wm^-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。

IEC61646-10.3绝缘测试（Insulationtest）

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

IEC61646-10.4温度系数量测（Measurementoftemperaturecoefficients）

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。

IEC61646-10.5标称操作电池温度[NOCT]之量测（Measurementofnominal

operatingcelltemperature）

目的：

测试模块之NOCT

IEC61646-10.6NOCT下之性能（PerformanceatNOCT）

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。

IEC61646-10.7低照射度下之性能（Performanceatlowirradiance）

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。

IEC61646-10.8户外曝晒测试（Outdoorexposure）

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。

IEC61646-10.9热班耐久测试（Hot-spottest）

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。

IEC61646-10.10UV测试（UVtest）

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（Thermalcycling）

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

IEC61646-10.12湿冷冻循环测试（Humidityfreeze）

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

IEC61646-10.13湿热测试（Dampheat）

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

IEC61646-10.14引线端强度测试（Robustnessofterminations）

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。

IEC61646-10.15扭曲测试（TwistTest）

目的：

检测模块安装于非完美结构上可能造成的问题

IEC61646-10.16机械负荷测试（Mechanicalloadtest）

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

IEC61646-10.17冰雹测试（Hailtest）

目的：

欲验证模块有抵抗冰雹之冲击能力

IEC61646-10.18光暴露测试（Lightsoaking）

目的：

通过仿真太阳照射之方法，稳定薄膜模块之电性能

IEC61646-10.19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。

IEC61646-10.20湿漏电流测试（Wetleakagecurrent）

目的：

评估模块在湿操作条件下之绝缘性，并验证由雨、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。

⊙技术数据：

IEC61646-10.5标称操作电池温度[NOCT]之量测（Measurementofnominaloperatingcell

temperature）

目的：

测试模块之NOCT

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IEC60904-9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IEC60904-2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IEC60904-1：

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25℃～50℃，辐照度：

700kWh·m-2～1100W/m-2）的情况下，按照IEC60904-1对组件的I-V特性进行测定。

其中利用自然光或符合IEC60904-9的ClassBBA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IEC60891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IEC60068-1，15℃-35℃），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500V•s-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500V•s-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400MΩ；

-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40MΩ·m2。

10.4温度系数的测量

10.4.1目的

从组件试验中测定电流温度系数α、电压温度系数β和最大功率温度系数δ。

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IEC60891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IEC60904-9BBB等级或更好的太阳光模拟器），将被用于下面的试验。

b）一个已根据IEC60904-2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IEC60904-1、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2m•s-1。

b）将参考设备和测试组件安装