ความเข้าใจพื้นฐานของการทดสอบมาตรฐาน IEC สำหรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์

Basic Understanding Of IEC Standard Testing For Photovoltaic Panels

อุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (PV) มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วอย่างไม่น่าเชื่อหลังจากปี 2000 เป็นผลมาจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ไม่ธรรมดาตั้งแต่ระดับวัสดุจนถึงการผลิตโมดูลขนาดใหญ่

ด้วยอุตสาหกรรม PV ที่คาดว่าจะเติบโตอย่างต่อเนื่องในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าคำถามสำคัญสองข้อที่ดึงดูดความสนใจจากผู้ประกอบการตลาด:

1. โมดูล“ คุณภาพดี” คืออะไร?

2. มันจะ“ น่าเชื่อถือ” ในสนามได้อย่างไร?

ทั้งสองตอนนี้ยังไม่มีคำตอบในทางที่ครอบคลุม

มาตรฐาน PV ประสิทธิภาพที่อธิบายไว้ในบทความนี้คือ IEC 61215 (Ed. 2 – 2005) และ IEC 61646
(Ed.2 – 2008) กำหนดลำดับการทดสอบเฉพาะเงื่อนไขและข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติการออกแบบของโมดูล PV

คุณสมบัติการออกแบบถือว่าเป็นตัวแทนของความสามารถในการปฏิบัติงานของโมดูล PV ภายใต้สภาพอากาศมาตรฐานเป็นเวลานาน (กำหนดใน IEC 60721-2-1) นอกจากนี้ยังมีมาตรฐานอื่น ๆ อีกมากมาย (IEC 61730-1, IEC 61730-2
และ UL1703) ที่กล่าวถึงคุณสมบัติความปลอดภัยสำหรับโมดูล แต่พื้นที่นี้จะได้รับการกล่าวถึงในบทความในอนาคต

ในสาขาการรับรองคุณสมบัติการออกแบบจะขึ้นอยู่กับการทดสอบประเภทตามมาตรฐาน IEC, EN หรือมาตรฐานแห่งชาติอื่น ๆ

เป็นการชี้ให้เห็นถึงความไม่เหมาะสมของข้อกำหนดเช่น“ การรับรอง IEC” หรือ“ ใบรับรอง IEC” รวมถึงการโฆษณาโดยใช้โลโก้ IEC แทนโลโก้ของหน่วยรับรองที่ออกใบรับรอง IEC ไม่ใช่หน่วยรับรอง มันเป็นตัวย่อของ International Electrotechnical Committee ซึ่งเป็นองค์กรที่ได้มาตรฐานระดับสากล

เมื่อการทดสอบประเภทรวมกับการตรวจสอบโรงงานเป็นระยะโดยหน่วยรับรองจะถือว่าเป็นพื้นฐานสำหรับใบรับรองที่ออกโดยหน่วยรับรองนั้น (ซึ่งมีเครื่องหมาย / โลโก้เฉพาะ)

นี่อาจเป็นเกณฑ์มาตรฐานสำหรับ“ คุณภาพพื้นฐาน” ในระดับหนึ่ง อย่างไรก็ตามคำว่า “คุณภาพ” นั้นกว้างเกินไปและมักนำไปใช้ในทางที่ผิดหากยึดตามความสอดคล้องกับ IEC เท่านั้น

อีกแง่มุมที่อ่อนไหวของ “คุณภาพ” คือ “ความน่าเชื่อถือ” ของโมดูลซึ่งเป็นข้อกังวลหลักสำหรับผู้รับเหมา / นักลงทุน PV

ความน่าเชื่อถือไม่ได้กำหนดหรือครอบคลุมโดยมาตรฐาน IEC ที่มีอยู่ การขาดมาตรฐานความน่าเชื่อถือบางส่วนเกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าจนถึงปัจจุบันมีข้อมูลสถิติไม่เพียงพอที่รวบรวมจากฟิลด์ PV (แม้แต่การติดตั้ง PV ที่ “เก่าที่สุด” ยังคงต้องมีอายุการใช้งาน 20/25 ปีตามการรับประกัน) .

แต่ทั้ง IEC 61215 และ IEC 61646 ระบุไว้อย่างชัดเจนว่าความน่าเชื่อถือนั้นไม่ได้ระบุไว้ในนั้นดังนั้นการรับรองคุณสมบัติการออกแบบตามมาตรฐานเหล่านั้นไม่ได้บ่งบอกถึงความน่าเชื่อถือของโมดูล PV ดังนั้นผู้เชี่ยวชาญจากผู้ผลิตบ้านทดสอบและหน่วยงานมาตรฐานจึงมารวมกันในความพยายามที่จะอธิบายพื้นฐานสำหรับมาตรฐานความน่าเชื่อถือ PV คาดว่าจะมีการร่างฉบับแรกหวังว่าในอนาคตอันใกล้

การรับประกันเป็นปัญหาที่ควรกล่าวถึง มันเป็นเรื่องธรรมดาในตลาดที่จะขาย / ซื้อโมดูล PV ที่ครอบคลุมโดยการรับประกัน 20 ปี การรับประกันควรครอบคลุมการทำงานที่ปลอดภัย (ไม่มีอันตรายจากไฟฟ้าความร้อนเครื่องกลและไฟ) และระดับประสิทธิภาพที่ยอมรับได้เช่นการลดกำลังไฟที่ จำกัด (ส่วนใหญ่ประกาศการสูญเสีย 1% Pmax ต่อปี)

การอธิบายขอบเขตทั่วไปของการใช้งานและข้อ จำกัด เกี่ยวกับคุณภาพของ IEC 61215/61646 ต่อไปนี้จะให้คำอธิบายทั่วไปของการทดสอบโดยเน้นถึงสิ่งที่สำคัญสำหรับผลึกซิลิคอน (c-Si) และโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง ในขณะที่ IEC 61215 ได้รับการออกแบบบนพื้นฐานความรู้ที่มั่นคงของเทคโนโลยีผลึกซิลิคอนหลักที่มีอยู่ แต่ IEC 61646 นั้นส่วนใหญ่ใช้เทคโนโลยีอะมอร์ฟัสซิลิคอน (a-Si) ดังนั้นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่เช่น CIGS, CdTe เป็นต้นการนำเสนอพฤติกรรมและความไวต่อแสงที่ถูกแสงและเอฟเฟกต์ความร้อนต้องได้รับการดูแลและพิจารณาเป็นพิเศษในระหว่างการทดสอบ

ความแตกต่างในมาตรฐานทั้งสองจะถูกชี้ในข้อความที่เป็นตัวเอียง

มาตรฐานทั้งสองต้องการให้ตัวอย่างสำหรับการทดสอบนั้นสุ่มจากชุดการผลิตตามมาตรฐาน IEC 60410

โมดูลจะต้องผลิตจากวัสดุและส่วนประกอบที่ระบุและอยู่ภายใต้กระบวนการประกันคุณภาพของผู้ผลิต ตัวอย่างทั้งหมดจะต้องเสร็จสมบูรณ์ในทุกรายละเอียดและมาพร้อมกับคำแนะนำในการติดตั้ง / ติดตั้งของผู้ผลิต

รูปที่ 1 อธิบายลักษณะของการทดสอบ

  • วิธีการทั่วไปของมาตรฐานทั้งสองสามารถสรุปได้ใน:
  • นิยาม“ข้อบกพร่องทางสายตาที่สำคัญ.”
  • นิยาม“ผ่าน / ไม่เกณฑ์”
  • ทำการทดสอบเบื้องต้นในทุกตัวอย่าง
  • กลุ่มตัวอย่างได้รับลำดับการทดสอบ.
  • ทำโพสต์การทดสอบหลังจากการทดสอบเดียวและลำดับการทดสอบ(IEC 61215)
  • ทำการทดสอบหลังการทดสอบเดี่ยวและแสงสุดท้ายแช่หลังจากลำดับการทดสอบ(IEC 61646)
  • มองหา “ข้อบกพร่องของภาพหลัก ๆ” และทำเครื่องหมาย“ ผ่าน / ล้มเหลว”เกณฑ์

1004_F1_fig1

รูปที่ 1

ตัวอย่างที่แตกต่างกันจะผ่านลำดับการทดสอบที่แตกต่างกันในแบบคู่ขนานตามที่ระบุในรูปที่ 2 และ 3

1004_F1_fig2

รูปที่ 2: ลำดับการทดสอบคุณสมบัติ (IEC 61215)

1004_F1_fig3

รูปที่ 3: ลำดับการทดสอบ (IEC 61646)

ห้า “ข้อบกพร่องของภาพหลัก” ถูกกำหนดใน IEC 61215 ในขณะที่มีหกใน IEC 61646(ตัวเอียงมีความแตกต่างใน IEC 61646):

a) แตก, ร้าว, หรือฉีกขาดพื้นผิวภายนอก, รวมถึง superstrates, พื้นผิว, เฟรมและกล่องรวมสัญญาณ;

b) พื้นผิวภายนอกที่โค้งงอหรือไม่ได้แนวซึ่งรวมถึงพื้นผิวด้านนอกพื้นผิวเฟรมและกล่องรวมถึงขอบเขตที่การติดตั้งและ / หรือการทำงานของโมดูลจะบกพร่อง

c) รอยร้าวในเซลล์การขยายพันธุ์ซึ่งสามารถกำจัดมากกว่า 10% ของพื้นที่เซลล์นั้นจากวงจรไฟฟ้าของโมดูล;
c) ช่องว่างในหรือการกัดกร่อนที่มองเห็นได้ของชั้นฟิล์มบาง ๆ ของวงจรที่ใช้งานของโมดูลขยายมากกว่า 10% ของเซลล์ใด ๆ (IEC 61646)

d) ฟองอากาศหรือ delaminations สร้างเส้นทางต่อเนื่องระหว่างส่วนหนึ่งส่วนใดของวงจรไฟฟ้าและขอบของโมดูล

จ) การสูญเสียความสมบูรณ์ทางกลเท่าที่การติดตั้งและ / หรือการทำงานของโมดูลจะลดลง

f) ไม่มีการต่อเครื่องหมายโมดูล (ฉลาก) อีกต่อไปหรือข้อมูลไม่สามารถอ่านได้ (IEC 61646)

พร้อมกับเกณฑ์“ ผ่าน / ล้มเหลว” ในการดำเนินงาน 6 เกณฑ์:

ก) การเสื่อมสภาพของกำลังขับสูงสุดไม่เกินขีด จำกัด ที่กำหนดหลังจากการทดสอบแต่ละครั้งหรือ 8% หลังจากการทดสอบแต่ละครั้ง
a) หลังจากแสงสุดท้ายดูดพลังงานเอาต์พุตสูงสุดที่ STC ไม่น้อยกว่า 90% ของค่าต่ำสุดที่ระบุโดยผู้ผลิต (IEC 61646)

b) ไม่มีตัวอย่างใดแสดงวงจรเปิดใด ๆ ในระหว่างการทดสอบ;

c) ไม่มีหลักฐานทางภาพของข้อบกพร่องที่สำคัญ;

d) ข้อกำหนดการทดสอบฉนวนจะได้รับการตอบสนองหลังการทดสอบ

จ) ความต้องการการทดสอบการรั่วไหลของกระแสเปียกเปียกที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของแต่ละลำดับและหลังการทดสอบความร้อนชื้น;

f) ข้อกำหนดเฉพาะของการทดสอบเฉพาะบุคคล

หากตัวอย่างตั้งแต่สองตัวอย่างขึ้นไปไม่ผ่านเกณฑ์การทดสอบใด ๆ การออกแบบจะถือว่าไม่ผ่านการรับรอง หากตัวอย่างหนึ่งล้มเหลวในการทดสอบใด ๆ อีกสองตัวอย่างจะได้รับลำดับการทดสอบที่เกี่ยวข้องทั้งหมดตั้งแต่ต้น หากหนึ่งหรือทั้งสองของตัวอย่างใหม่เหล่านี้ล้มเหลวการออกแบบจะถือว่าไม่ผ่านข้อกำหนดคุณสมบัติ หากตัวอย่างทั้งสองผ่านลำดับการทดสอบการออกแบบจะถือว่าเป็นไปตามข้อกำหนดคุณสมบัติ

บันทึก:ความล้มเหลวบางอย่างถึงแม้จะเป็นเพียงตัวอย่างเดียวก็สามารถเป็นตัวบ่งชี้ปัญหาการออกแบบที่รุนแรงซึ่งต้องการการวิเคราะห์ความล้มเหลวและการทบทวนการออกแบบเพื่อหลีกเลี่ยงผลตอบแทนจากสนาม (ปัญหาความน่าเชื่อถือ) ในกรณีดังกล่าวห้องปฏิบัติการควรหยุดลำดับการทดสอบและเชิญผู้ผลิตทำการวิเคราะห์ความล้มเหลวอย่างละเอียดระบุสาเหตุและดำเนินการแก้ไขที่จำเป็นก่อนส่งตัวอย่างดัดแปลงเพื่อทดสอบซ้ำ

ความแตกต่างในรายการ a) ระหว่าง IEC 61215 และ IEC 61646 เกี่ยวกับการย่อยสลาย Pmax นั้นมีค่าที่ควรกล่าวถึง

ใน IEC 61215 การย่อยสลาย Pmax จะต้องไม่เกิน 5% ของ Pmax เริ่มต้นที่วัดได้ที่จุดเริ่มต้นของการทดสอบแต่ละครั้งและไม่เกิน 8% หลังจากลำดับการทดสอบแต่ละครั้ง

ใน IEC 61646 มีองค์ประกอบสำคัญสองประการ:

1. คำจำกัดความของ Pmax ขั้นต่ำ (มาจาก Pmax ± t (%) ที่ทำเครื่องหมายไว้บนฉลากการจัดอันดับโดยที่ t (%) แสดงถึงความทนทานต่อการผลิต)

2. ตัวอย่างทั้งหมดจะต้องได้รับแสงและต้องแสดง Pmax สุดท้าย≥ 0.9 x (Pmax – t (%))

กล่าวอีกนัยหนึ่ง IEC 61646 ละทิ้งเกณฑ์การย่อยสลายของ Pmax หลังจากการทดสอบเดี่ยว (-5%) และลำดับการทดสอบ (-8%) ที่ใช้ใน IEC 61215 และแทนที่จะอาศัยการตรวจสอบการสลายตัวของ Pmax โดยอ้างอิงกับระดับพลังงานหลังจาก การทดสอบทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์แล้วและตัวอย่างนั้นเปียกโชก

ความแตกต่างอีกประการหนึ่งคือ IEC 61215 กำหนดให้ตัวอย่างทั้งหมดต้อง“ เตรียมไว้ล่วงหน้า” โดยการเปิดเผย (เปิดวงจร) รวม 5.5 kWh / m2.

ไม่มีข้อกำหนดใน IEC 61646 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบเฉพาะที่การปรับสภาพล่วงหน้าสามารถใช้กับเทคโนโลยีฟิล์มบางชนิดที่แตกต่างกันได้ เทคโนโลยีฟิล์มบางชนิดมีความไวต่อการเสื่อมสภาพของแสงมากกว่าในขณะที่เทคโนโลยีอื่นมีความไวต่อผลกระทบความร้อนมืดมากกว่า ดังนั้นการทดสอบเริ่มต้นโพสต์จะเป็นวิธีที่ไม่เหมือนกันเพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงผ่านลำดับการทดสอบ IEC 61646 เรียกร้องให้แสงสุดท้ายดูดซับตัวอย่างทั้งหมดหลังจากลำดับสภาพแวดล้อมและตัวอย่างควบคุมและการวัด Pmax สุดท้ายเพื่อตัดสินว่าการย่อยสลายเป็นที่ยอมรับได้หรือไม่โดยอ้างอิงจากค่าต่ำสุดที่กำหนดของ Pmax

ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายสั้น ๆ ของการทดสอบ(ความแตกต่างใน IEC 61646 จะถูกทำให้เป็นตัวเอียง)

การตรวจสอบด้วยสายตา: โดยทั่วไปแล้วเป็นการตรวจสอบวินิจฉัย
จุดประสงค์คือเพื่อตรวจหา“ ข้อบกพร่องของภาพหลัก” ที่กำหนดไว้ข้างต้นโดยการตรวจสอบโมดูลในพื้นที่ที่มีแสงสว่างเพียงพอ (1,000 ลักซ์)

ซ้ำหลายครั้งตลอดทั้งลำดับการทดสอบและดำเนินการมากกว่าการทดสอบอื่น ๆ

พลังงานสูงสุด (Pmax): โดยทั่วไปจะเป็นพารามิเตอร์ประสิทธิภาพ
จะดำเนินการหลายครั้งก่อนและหลังการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ มันสามารถทำได้ทั้งกับเครื่องจำลองดวงอาทิตย์หรือกลางแจ้ง

แม้ว่ามาตรฐานจะให้ความเป็นไปได้ที่จะทำการทดสอบในช่วงอุณหภูมิเซลล์ (25 ° C ถึง 50 ° C) และระดับรังสี (700 W / m2 ถึง 1,100 W / m2) มันเป็นเรื่องธรรมดาในห้องปฏิบัติการ PV เพื่อทำการทดสอบ ที่เงื่อนไขการทดสอบมาตรฐาน (STC) ที่เรียกว่า ตามคำนิยามเอสทีซีสอดคล้องกับ: 1,000 W / m2, 25 ° C อุณหภูมิเซลล์ด้วยการฉายรังสีพลังงานแสงอาทิตย์อ้างอิงเรียกว่ามวลอากาศ 1.5 (AM1.5) ตามที่กำหนดไว้ใน IEC 60904-3

ห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่ใช้การทดสอบในอาคารกับเครื่องจำลองพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีคลื่นความถี่ใกล้เคียงกับ AM1.5 มากที่สุด คุณลักษณะและการเบี่ยงเบนของเครื่องจำลองพลังงานแสงอาทิตย์จาก AM1.5 มาตรฐานสามารถจำแนกได้ตามมาตรฐาน IEC 60904-9 ซัพพลายเออร์เครื่องจำลองพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากเสนอระบบที่จัดอยู่ในอันดับสูงสุดที่เป็นไปได้: AAA ซึ่งตัวอักษรตัวแรกระบุถึงคุณภาพของคลื่นความถี่ตัวอักษรที่สอง; ความสม่ำเสมอของการฉายรังสีในพื้นที่ทดสอบและตัวอักษรที่สาม เสถียรภาพทางโลกของการฉายรังสี การจำแนกประเภทของเครื่องจำลองพลังงานแสงอาทิตย์สามารถพบได้ใน IEC 60904-9: 2007

บันทึก:การประกาศตนเองโดยซัพพลายเออร์ไม่จำเป็นต้องเป็นหลักฐานของการตรวจสอบย้อนกลับการวัดต่อ
เกล็ด PV โลก

การวัด Pmax ที่ถูกต้องและตรวจสอบย้อนกลับได้ในระดับโลก PV นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง ไม่เพียง แต่เป็นหนึ่งในเกณฑ์การผ่าน / ไม่ผ่าน แต่ยังสามารถใช้ค่าที่วัดได้โดยผู้ใช้ปลายทางเป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพสำหรับการประเมินผลการใช้พลังงาน

ทั้งสองมาตรฐานได้กำหนดข้อกำหนดด้านความแม่นยำหลายประการสำหรับการวัดอุณหภูมิแรงดันไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าและการฉายรังสี

เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบความสามารถในการทำซ้ำที่จำเป็นสำหรับการวัดพลังงานใน IEC 61215 นั้นเป็นเพียง± 1%

ไม่มีการเอ่ยถึงข้อกำหนดดังกล่าวใน IEC 61646 อาจเป็นเพราะปัญหาความไม่แน่นอนที่รู้จักกันดีและ “การทำซ้ำ” ของเทคโนโลยีฟิล์มบางชนิดที่แตกต่างกัน IEC 61646 มีคำแนะนำทั่วไปแทน:

“ ควรพยายามทุกวิถีทางเพื่อให้มั่นใจได้ว่าการตรวจวัดพลังงานสูงสุดจะกระทำภายใต้สภาวะการทำงานที่คล้ายคลึงกันนั่นคือลดขนาดของการแก้ไขโดยทำการวัดกำลังไฟฟ้าสูงสุดทั้งหมดในโมดูลที่อุณหภูมิและการฉายรังสีเดียวกัน”

ปัจจัยสำคัญอีกประการที่สนับสนุนความแม่นยำของการวัด Pmax โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับฟิล์มบางคือความไม่ลงตัวของสเปกตรัมระหว่างเซลล์อ้างอิงที่ใช้โดยห้องปฏิบัติการและเทคโนโลยีเฉพาะภายใต้การทดสอบ

ความต้านทานของฉนวน: เป็นการทดสอบความปลอดภัยทางไฟฟ้า
วัตถุประสงค์คือเพื่อตรวจสอบว่าโมดูลมีฉนวนไฟฟ้าเพียงพอระหว่างชิ้นส่วนที่มีกระแสไฟฟ้าและกรอบ (หรือโลกภายนอก) เครื่องทดสอบความแข็งแรงไดอิเล็กทริกถูกนำมาใช้เพื่อใช้แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงได้สูงถึง 1,000 V บวกแรงดันระบบสูงสุดถึงสองเท่า หลังจากการทดสอบจะไม่มีการแตกหักหรือการติดตามพื้นผิวใด ๆ สำหรับโมดูลที่มีพื้นที่กว้างกว่า 0.1 เมตร2ความต้านทานจะต้องไม่น้อยกว่า 40 MΩสำหรับทุกตารางเมตร

การทดสอบกระแสรั่วไหลแบบเปียก: เป็นการทดสอบความปลอดภัยทางไฟฟ้าด้วย
วัตถุประสงค์คือเพื่อประเมินฉนวนของโมดูลต่อการซึมผ่านของความชื้นภายใต้สภาพการทำงานเปียก (ฝน, หมอก, น้ำค้าง, หิมะละลาย) เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนความผิดปกติของพื้นดินและอันตรายจากไฟฟ้าช็อต

โมดูลถูกจุ่มลงในถังน้ำตื้นถึงระดับความลึกที่ครอบคลุมพื้นผิวทั้งหมดยกเว้นรายการเคเบิลของกล่องรวมสัญญาณที่ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับการจุ่ม (ต่ำกว่า IPX7) แรงดันทดสอบจะถูกนำไปใช้ระหว่างคอนเนคเตอร์เอาท์พุทแบบ shorted และ water bath solution ไปจนถึงค่าสูงสุดของระบบแรงดันไฟฟ้าของโมดูลเป็นเวลา 2 นาที

ความต้านทานของฉนวนจะต้องไม่น้อยกว่า 40 MΩสำหรับทุกตารางเมตรสำหรับโมดูลที่มีพื้นที่ใหญ่กว่า 0.1 เมตร2.

มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องรู้ว่าตัวเชื่อมต่อการผสมพันธุ์ควรจะแช่อยู่ในการแก้ปัญหาในระหว่างการทดสอบและสิ่งนี้ที่การออกแบบตัวเชื่อมต่อที่ผิดพลาดอาจเป็นสาเหตุของผล FAIL ที่สำคัญ

บันทึก:ความล้มเหลวของการทดสอบการรั่วไหลของกระแสเปียกเนื่องจากตัวเชื่อมต่อที่ผิดพลาดไม่ใช่เหตุการณ์ที่หายากและดังนั้นจึงเป็นตัวแทนอันตรายที่แท้จริงสำหรับผู้ปฏิบัติงานในสนาม ไม่มีมาตรฐาน IEC ที่อยู่กับตัวเชื่อมต่อ PV แต่มีมาตรฐานยุโรปที่กลมกลืนกัน (EN 50521) ตัวเชื่อมต่อที่ผ่านการรับรองมาตรฐาน EN 50521 ได้ผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดรวมถึงวงจรความร้อน (200) และความร้อนชื้น (1000 ชั่วโมง) และสามารถใช้เป็นเกณฑ์ในการคัดเลือกซัพพลายเออร์ อย่างไรก็ตามการทดสอบกับโมดูลจะมีคำพูดสุดท้าย การดูแลอย่างใกล้ชิดกับตัวเชื่อมต่อที่มาพร้อมกับกล่องแยกเป็นงานที่ละเอียดอ่อนสำหรับผู้ผลิตโมดูล PV การเปลี่ยนแปลงที่“ ง่าย” ของตัวเชื่อมต่อซัพพลายเออร์ที่มีการออกแบบที่แตกต่างกันอาจเป็นความเสี่ยงที่สำคัญสำหรับการทดสอบกระแสรั่วไหลแบบเปียก

การทดสอบการรั่วไหลของกระแสเปียกถูกจัดอันดับให้เป็นหนึ่งในความล้มเหลวที่เกิดขึ้นซ้ำมากที่สุดระหว่างการรับรอง PV ที่ห้องปฏิบัติการทดสอบ เมื่อความล้มเหลวไม่ได้เกิดจากปัญหาตัวเชื่อมต่อ (ดังกล่าวข้างต้น) ความล้มเหลวมักเกิดขึ้นหลังจากการทดสอบความร้อนชื้นและ / หรือการทดสอบการตรึงความชื้นสำหรับโมดูลที่มีปัญหาเกี่ยวกับกระบวนการเคลือบและการปิดผนึกขอบในระหว่างการผลิต

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ: เป็นพารามิเตอร์ประสิทธิภาพ
จุดประสงค์คือเพื่อหาค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของกระแสไฟฟ้าลัดวงจร Isc (α), แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด Voc (β)
และกำลังสูงสุด (Pmax) (δ) จากการวัดโมดูล ค่าสัมประสิทธิ์ที่ได้รับการพิจารณาจึงมีผลเฉพาะในการฉายรังสีที่วัดได้ (เช่นที่ 1,000 W / m2สำหรับห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่ที่ใช้เครื่องจำลองพลังงานแสงอาทิตย์)

สำหรับโมดูลที่มีค่าความเป็นเชิงเส้นที่รู้จักกันในช่วงการฉายรังสีบางช่วงตามมาตรฐาน IEC 60891 ค่าสัมประสิทธิ์ที่คำนวณได้สามารถพิจารณาได้ว่าถูกต้องในช่วงการฉายรังสีนั้น

IEC 61646 นั้น“ ระมัดระวัง” มากกว่าและสร้างหมายเหตุเพิ่มเติมเกี่ยวกับโมดูลฟิล์มบางซึ่งค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิอาจขึ้นอยู่กับการฉายรังสีและประวัติความร้อนของโมดูล… แต่จากมุมมองการทดสอบกล่องทดสอบสัมประสิทธิ์อุณหภูมินั้นอยู่ภายใต้ ลำดับการทดสอบทางซ้ายแรก (รูปที่ 3) “การฉายรังสีและประวัติความร้อน” ของตัวอย่างนั้นประกอบด้วย “การเดินทาง” ที่ใช้เพื่อไปยังห้องปฏิบัติการสภาพแวดล้อมที่เก็บไว้การทดสอบเบื้องต้นและสุดท้ายของการทดสอบการเปิดรับแสงกลางแจ้ง (60 kWh) / m2).

ใช้วิธีการสองวิธีในการวัดด้วยตัวจำลองแสงอาทิตย์:

1. ในระหว่างการทำความร้อนของโมดูลหรือ

2. ระบายความร้อนของโมดูล;

ในช่วงเวลา 30 ° C (เช่น25 ° C – 55 ° C) และทุก ๆ 5 ° C เครื่องจำลองดวงอาทิตย์ใช้การวัด IV (Isc, Voc, Pmax ไม่ได้สะท้อน แต่วัดได้ในระหว่างการกวาด IV) รวมถึง Isc, Voc และ Pmax

ค่าของ Isc, Voc และ Pmax ถูกทำหน้าที่เป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิสำหรับชุดข้อมูลแต่ละชุด สัมประสิทธิ์α, βและδคำนวณจากความลาดชันของเส้นตรงที่มีกำลังสองน้อยที่สุดสำหรับฟังก์ชันที่พล็อตทั้งสาม

เมื่อพิจารณาจากระดับความฉายรังสีบางอย่างจะต้องสังเกตว่าβ (สำหรับ Voc) และδ (สำหรับ Pmax) นั้นทั้งสองไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมากที่สุด พวกเขาทั้งสองมีเครื่องหมาย“ -“ แสดงว่า Voc และ Pmax ลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นในขณะที่α (สำหรับ Isc) มีเครื่องหมาย“ +” แม้ว่าจะมีค่าน้อยกว่าβและδ สัมประสิทธิ์ทั้งสามนี้สามารถแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์สัมพัทธ์โดยการหารค่าα, βและ and ที่คำนวณด้วยค่าของ Isc, Voc และ Pmax ที่ 25 ° C (1,000 W / m2)

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นพารามิเตอร์ประสิทธิภาพที่ผู้ใช้มักจะใช้เพื่อจำลองอัตราผลตอบแทนพลังงานของโมดูลในภูมิอากาศร้อน เราต้องจำไว้ว่ามันถูกต้องที่ 1,000 W / m2ระดับการฉายรังสีที่ใช้ในห้องปฏิบัติการยกเว้นว่ามีการพิสูจน์ความเป็นเส้นตรงของโมดูลที่ระดับการฉายรังสีที่แตกต่างกัน

Nominal Operating Cell Temperature (NOCT): เป็นพารามิเตอร์ประสิทธิภาพ
NOCT ถูกกำหนดไว้สำหรับโมดูลที่ประกอบเข้ากับชั้นวางแบบเปิดในสภาพแวดล้อมอ้างอิงมาตรฐานต่อไปนี้:

  • มุมเอียง: 45 °จากแนวนอน
  • การฉายรังสีรวม: 800 W / m2
  • อุณหภูมิโดยรอบ: 20 ° C
  • ความเร็วลม: 1 m / s
  • ไม่มีโหลดไฟฟ้า: วงจรเปิด

NOCT สามารถใช้งานได้โดยผู้ออกแบบระบบเป็นแนวทางสำหรับอุณหภูมิที่โมดูลจะทำงานในสนามดังนั้นจึงเป็นพารามิเตอร์ที่มีประโยชน์เมื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพของการออกแบบโมดูลที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม
อุณหภูมิการทำงานจริงขึ้นอยู่กับโครงสร้างการติดตั้งการฉายรังสีความเร็วลมอุณหภูมิแวดล้อมการสะท้อนแสงและการปล่อยมลพิษจากพื้นดินและวัตถุใกล้เคียงเป็นต้น

“ วิธีการเบื้องต้น” ที่เรียกว่า NOCT เป็นวิธีการวัดกลางแจ้งที่ใช้โดยทั้ง IEC 61215 และ IEC 61646 และใช้ได้กับโมดูล PV ทั้งหมดในระดับสากล ในกรณีของโมดูลที่ไม่ได้รับการออกแบบสำหรับการติดตั้งแบบแร็คเปิดอาจใช้วิธีหลักในการกำหนดความสมดุลของอุณหภูมิทางแยกของเซลล์แสงอาทิตย์โดยมีโมดูลติดตั้งตามที่ผู้ผลิตแนะนำไว้

การตั้งค่าการทดสอบจำเป็นต้องมีการบันทึกข้อมูลและการเลือกสำหรับการฉายรังสี (pyronameter), อุณหภูมิแวดล้อม (เซ็นเซอร์อุณหภูมิ), อุณหภูมิของเซลล์ (เทอร์โมคับเปิลที่ติดอยู่ด้านหลังของโมดูลที่สอดคล้องกับเซลล์กลางทั้งสอง), ความเร็วลม (เซ็นเซอร์ความเร็ว) และทิศทางลม (เซ็นเซอร์ทิศทาง) ปริมาณทั้งหมดเหล่านี้จะต้องอยู่ในช่วงเวลาที่แน่นอนเพื่อให้เป็นที่ยอมรับสำหรับการคำนวณ NOCT

ชุดข้อมูลขั้นต่ำ 10 จุดที่ยอมรับได้ซึ่งถ่ายได้ทั้งก่อนและหลัง ‘เที่ยงวันแสงอาทิตย์’ ใช้สำหรับการคำนวณ NOCT สุดท้าย

การเปิดรับแสงกลางแจ้ง: เป็นการทดสอบรังสี
จุดประสงค์คือการประเมินเบื้องต้นของความสามารถของโมดูลในการทนต่อการสัมผัสกับสภาพกลางแจ้ง อย่างไรก็ตามมันเกี่ยวข้องกับการสัมผัสเพียง 60 kWh / m เท่านั้น2ซึ่งเป็นระยะเวลาค่อนข้างสั้นในการตัดสินใจเกี่ยวกับอายุการใช้งานของโมดูล

ในทางกลับกันการทดสอบนี้อาจเป็นตัวบ่งชี้ที่มีประโยชน์สำหรับปัญหาที่อาจเกิดขึ้นซึ่งอาจไม่สามารถตรวจพบโดยการทดสอบในห้องปฏิบัติการอื่น

IEC 61215 ต้องการการลดพลังงานสูงสุด (Pmax) ไม่เกิน 5% ของค่าเริ่มต้น
IEC 61646 ต้องการพลังงานสูงสุด (Pmax) ไม่ต่ำกว่า “Pmax – t%”

ในขณะที่โมดูล c-Si ที่มีการปรับอากาศไว้ล่วงหน้าตามมาตรฐาน IEC 61215 (5.5 kWh / m2) ไม่แสดงความสำคัญกับการทดสอบนี้เทคโนโลยีฟิล์มบางอย่างอาจประสบปัญหามากขึ้น เหตุผลสามารถอธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าใน IEC 61646, Pmax ที่วัดได้หลังจากการสัมผัส 60 kWh / m2 จะต้องสูงกว่าเครื่องหมาย“ Pmax – t% โดยผู้ผลิต ตัวอย่างนี้อยู่ภายใต้ลำดับการทดสอบแรกซึ่ง “ประวัติ” เท่านั้นคือการทดสอบเริ่มต้นและการสัมผัสกลางแจ้งรวม 60 kWh / m2 ภายใต้สภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกันในช่วง 24 ชั่วโมงขึ้นอยู่กับตำแหน่งของห้องปฏิบัติการ ความรู้ที่แข็งแกร่งของเทคโนโลยีภายใต้การทดสอบโดยผู้ผลิตในแง่ของการย่อยสลายที่เกิดจากแสงความไวต่อความร้อนความชื้น ฯลฯ เป็นสิ่งสำคัญในการกำหนดค่า Pmax ที่ถูกต้องและผ่านการทดสอบอย่างถูกต้อง

Hot-spot ฐิติ: เป็นการทดสอบความร้อน / การวินิจฉัย
วัตถุประสงค์คือเพื่อตรวจสอบความสามารถของโมดูลในการทนต่อความร้อนที่เกิดขึ้นในท้องถิ่นซึ่งเกิดจากการแตกเซลล์ที่ไม่ตรงกันความล้มเหลวของการเชื่อมต่อโครงข่ายการเกิดเงาบางส่วนหรือการทำให้สกปรก

การทำความร้อนแบบฮอตสปอตเกิดขึ้นเมื่อกระแสการทำงานของโมดูลเกินกว่ากระแสลัดวงจรที่ลดลงของเซลล์ (หรือเงา) ที่ผิดปกติ สิ่งนี้จะบังคับให้เซลล์เข้าสู่สภาวะอคติย้อนกลับเมื่อมันกลายเป็นภาระที่กระจายความร้อน ปรากฏการณ์ฮอตสปอตที่จริงจังสามารถเกิดขึ้นอย่างน่าทึ่งเหมือนกับการเผาไหม้ในทุกชั้น, การแตกร้าวหรือแม้แต่การแตกของแก้ว เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าแม้จะอยู่ภายใต้เงื่อนไขฮอตสปอตที่รุนแรงน้อยกว่าด้วยการแทรกแซงของบายพาสไดโอดส่วนหนึ่ง (หรือที่เรียกว่าสตริง) ของโมดูลได้รับการยกเว้นจึงทำให้เกิดการปล่อยพลังงานที่เหมาะสมของโมดูล

วิธีการจำลองสภาพฮอตสปอตจริงของข้อ 10.9 ที่เกี่ยวข้องใน IEC 61215 นั้นยังคงมีการถกเถียงกันอยู่

เป็นที่ยอมรับอย่างดีจากห้องปฏิบัติการทดสอบหลักว่าวิธีการแบบ hot spot ในปัจจุบันไม่ได้เป็นตัวแทนและไม่สามารถแสดงถึงสถานการณ์ที่เกิดขึ้นจริงได้ วิธีฮอตสปอตที่ปรับปรุงแล้วได้รับการร่างขึ้นภายใน TC82 ของ IEC และคาดว่าจะเป็นบรรทัดฐานที่ 3ถฉบับ IEC 61215 ในปี 2010 ห้องปฏิบัติการทดสอบบางห้องได้ตัดสินใจใช้วิธีการที่ปรับปรุงแล้ว

ข้อมูลเชิงลึกและรายละเอียดเพิ่มเติมจะมีให้ในบทความในอนาคต

แม้ว่าสถิติอัตราความล้มเหลวในห้องปฏิบัติการที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกัน แต่ฮอตสปอตยังคงเป็นหนึ่งใน 5 ความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุดสำหรับโมดูล c-Si และโมดูลฟิล์มบาง

บายพาสไดโอด: เป็นการทดสอบความร้อน
Bypass diode เป็นส่วนสำคัญของการออกแบบโมดูล มันเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่กำหนดพฤติกรรมทางความร้อนของโมดูลภายใต้สภาวะที่มีจุดร้อนดังนั้นจึงส่งผลกระทบโดยตรงต่อความน่าเชื่อถือในสนาม

วิธีการทดสอบนั้นต้องติดกับเทอร์โมคัปเปิลกับตัวไดโอดทำให้โมดูลร้อนขึ้นถึง 75 ° C ± 5 ° C และใช้กระแสไฟฟ้าเท่ากับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่วัดที่ STC เป็นเวลา 1 ชั่วโมง

อุณหภูมิของแต่ละตัวไดโอดบายพาสจะถูกวัด (Tcase) และคำนวณอุณหภูมิทางแยก (Tj)
การใช้สูตรโดยใช้สเปคที่ได้รับจากผู้ผลิตไดโอด (RTHjc=ค่าคงที่ที่จัดทำโดยผู้ผลิตไดโอดที่เกี่ยวข้องกับ Tj ถึง Tcase โดยทั่วไปจะเป็นพารามิเตอร์การออกแบบและแรงดันไดโอด=UD, ID=ไดโอดปัจจุบัน)

จากนั้นกระแสจะเพิ่มขึ้นเป็น 1.25 เท่าของกระแสลัดวงจรของโมดูล Isc ตามที่วัดที่ STC อีกหนึ่งชั่วโมงในขณะที่ยังคงรักษาอุณหภูมิของโมดูลที่อุณหภูมิเดียวกัน

ไดโอดจะยังคงทำงานได้

ความล้มเหลวของการทดสอบบายพาสไดโอดยังคงเกิดขึ้นกับความถี่บางอย่างที่เกิดจากการ overrating โดยผู้ผลิตไดโอดหรือการกำหนดค่าไฟฟ้าที่ไม่ถูกต้องเกี่ยวกับ Isc ของโมดูลโดยผู้ผลิตโมดูล

ในกรณีส่วนใหญ่ไดโอดบายพาสจะให้มาเป็นส่วนประกอบที่รวมอยู่ในกล่องรวมสัญญาณของชุดประกอบย่อยทั้งหมด (กล่องแยกสาย + สายเคเบิล +) ดังนั้นจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนประกอบเล็ก ๆ นี้ได้รับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดระหว่างการควบคุมสินค้าที่เข้ามาโดยผู้ผลิตโมดูล

UV preconditioning: เป็นการทดสอบรังสี
จุดประสงค์คือเพื่อระบุวัสดุที่มีความอ่อนไหวต่อการเสื่อมสภาพของอุลตร้าไวโอเล็ต (UV) ก่อนที่จะทำการทดสอบวงจรความร้อนและการตรึงความชื้น

IEC 61215 ต้องการให้โมดูลส่งรังสี UV รวม 15 kWh / m2ในภูมิภาค (UVA + UVB)
(280 nm – 400 nm) อย่างน้อย 5 kWh / m2นั่นคือ 33% ในภูมิภาค UVB (280 nm – 320 nm) ในขณะที่รักษาโมดูลที่ 60 ° C ± 5 ° C
(IEC 61646 ต้องการส่วน UVB 3% ถึง 10% ของการฉายรังสี UV ทั้งหมด) ข้อกำหนดนี้ได้รับการปรับให้สอดคล้องกับ IEC 61215 โดย CTL Decision Sheet n 733 ภายในโครงการ IECEE CB

สิ่งสำคัญอย่างหนึ่งของการตั้งค่าของช่อง UV คือการสอบเทียบเซ็นเซอร์ UVA และ UVB เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถตรวจสอบย้อนกลับได้ที่อุณหภูมิการทำงานที่ 60 ° C ± 5 ° C ในขณะที่ยังคงทำงานอย่างถูกต้อง

อัตราความล้มเหลวต่ำมากของการทดสอบการรับรังสียูวีในห้องปฏิบัติการ PV สามารถอธิบายได้ด้วยการฉายรังสี UV ในปริมาณที่ค่อนข้างต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับการสัมผัสจริงระหว่างอายุการใช้งานของโมดูล

การหมุนเวียนความร้อน TC200 (200 รอบ): เป็นการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม
การทดสอบนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อจำลองความเครียดจากความร้อนบนวัสดุเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสูง บ่อยครั้งที่การเชื่อมต่อแบบบัดกรีถูกท้าทายภายในลามิเนตเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของวัสดุห่อหุ้มต่างๆ ซึ่งอาจส่งผลให้ความล้มเหลวสำหรับข้อบกพร่องที่สำคัญสำหรับการย่อยสลาย Pmax, การหยุดชะงักของวงจรไฟฟ้าหรือการทดสอบฉนวน

IEC 61215 ต้องการการฉีดของกระแสภายใน± 2% ของกระแสที่วัดได้ที่กำลังสูงสุด (Imp) เมื่ออุณหภูมิโมดูลสูงกว่า 25 ° C
ไม่มีการฉีดปัจจุบันสำหรับ IEC 61646 อย่างไรก็ตามความต่อเนื่องของวงจรไฟฟ้าจะต้องมีการตรวจสอบ (โหลดความต้านทานขนาดเล็กจะพอเพียง)

โมดูลอยู่ภายใต้ขีด จำกัด อุณหภูมิการขี่จักรยานที่ -40 ° C ± 2 ° C และ+85° C ± 2 ° C โดยมีโปรไฟล์ในรูปที่ 4

1004_F1_fig4
รูปที่ 4: การทดสอบการขี่จักรยานด้วยความร้อน (IEC 61215)

อัตราความล้มเหลวของ TC200 อาจสูงถึง 30-40% หากใช้ร่วมกับ Damp Heat ในห้องปฏิบัติการบางห้องทั้งสองสามารถบัญชีมากกว่า 70% ของความล้มเหลวทั้งหมดสำหรับโมดูล c-Si

อัตราความล้มเหลวของ TC200 ต่ำกว่าสำหรับฟิล์มบาง แต่ก็ยังคุ้มค่ากับความสนใจของผู้ผลิต

การตรึงความชื้น: เป็นการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม
จุดประสงค์คือเพื่อกำหนดความสามารถของโมดูลในการทนต่อผลกระทบของอุณหภูมิสูงรวมกับความชื้นตามด้วยอุณหภูมิต่ำมาก
โมดูลนี้จะครบ 10 รอบสมบูรณ์ตามรูปแบบที่กลมกลืนในรูปที่ 5 (IEC 61646)

1004_F1_fig5
รูปที่ 5: วงจรการตรึงความชื้น (IEC 61646)

ข้อกำหนดความชื้นสัมพัทธ์ RH=85% ± 5% ใช้ที่อุณหภูมิ 85 ° C เท่านั้น

หลังจากการทดสอบนี้โมดูลจะได้รับอนุญาตให้พักระหว่าง 2 ถึง 4 ชั่วโมงก่อนการตรวจสอบภาพกำลังส่งออกสูงสุดและความต้านทานของฉนวน

อัตราความล้มเหลวของการทดสอบนี้ยังคงอยู่ในช่วง 10-20%

ความทนทานของการยุติ: เป็นการทดสอบเชิงกล
เพื่อตรวจสอบความทนทานของการยุติโมดูลซึ่งสามารถเป็นสายไฟตัวนำบินสกรูหรือสำหรับตัวเชื่อมต่อ PV ส่วนใหญ่ (ประเภท C) จุดสิ้นสุดนั้นผ่านการทดสอบความเครียดที่จำลองการประกอบปกติและการจัดการผ่านรอบและระดับต่างๆของความต้านทานแรงดึงและการทดสอบแรงดัดและแรงบิดตามที่อ้างอิงในมาตรฐานอื่น IEC 60068-2-21

Damp-heat DH1000 (1,000 ชั่วโมง): เป็นการทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม
จุดประสงค์คือเพื่อกำหนดความสามารถของโมดูลในการทนต่อการได้รับความชื้นในระยะยาวโดยใช้ 85 ° C ± 2 ° C โดยมีความชื้นสัมพัทธ์ 85% ± 5% เป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง

DH1000 เป็น“ malign” มากที่สุดและอยู่ในอันดับต้น ๆ ของอัตราความล้มเหลวในห้องปฏิบัติการบางห้องคิดเป็น 40-50% ของความล้มเหลวทั้งหมดสำหรับโมดูล c-Si อัตราความล้มเหลวที่คล้ายกันสามารถสังเกตได้สำหรับ DH1000 ด้วยฟิล์มบาง

ความรุนแรงของการทดสอบนี้ท้าทายกระบวนการเคลือบและการปิดผนึกขอบจากความชื้น การปนเปื้อนที่สำคัญและการกัดกร่อนของชิ้นส่วนเซลล์สามารถสังเกตได้จากการซึมผ่านของความชื้น แม้ในกรณีที่ไม่พบข้อบกพร่องที่สำคัญหลังจาก DH1000 โมดูลได้รับการเน้นถึงจุดที่กลายเป็น“ เปราะบาง” สำหรับการทดสอบโหลดเชิงกลในภายหลัง

การทดสอบภาระทางกล
การทดสอบการโหลดนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบความสามารถของโมดูลในการทนต่อแรงลมแรงลมสถิตหรือโหลดน้ำแข็ง

ภาระทางกลเกิดขึ้นหลังจากความร้อนชื้นและเกิดขึ้นกับตัวอย่างที่เกิดความเครียดจากสิ่งแวดล้อมอย่างรุนแรง

สิ่งสำคัญที่สุดของการทดสอบนี้เกี่ยวข้องกับการติดตั้งโมดูลตามคำแนะนำในการติดตั้งของผู้ผลิตเช่นการใช้จุดยึดที่ต้องการของโมดูลบนโครงสร้างการติดตั้งโดยมีระยะห่างระหว่างจุดระหว่างจุดประสงค์กับการใช้อุปกรณ์เสริมการติดตั้งที่เหมาะสม ถ้ามี (น็อตสลักเกลียวที่หนีบ ฯลฯ )

กรณีของโมดูลฟิล์มบางขนาดใหญ่และไร้กรอบนั้นมีความกังวลอย่างยิ่งยวดเกี่ยวกับเงื่อนไขข้างต้น

หากไม่ได้รับการดูแลอย่างเหมาะสมเกี่ยวกับการยึดที่เหมาะสมเราจะยังคงมีคำถามว่าความล้มเหลวเกิดจากปัญหาโครงสร้างหรือเนื่องจากเทคนิคการติดตั้งที่ไม่เหมาะสม

สิ่งที่ควรพิจารณาอีกประการหนึ่งคือความสม่ำเสมอของภาระที่ใช้บนพื้นผิวของโมดูล มาตรฐานกำหนดให้โหลดถูกนำไปใช้“ ในลักษณะที่สม่ำเสมอและสม่ำเสมอ” โดยไม่ระบุวิธีตรวจสอบความสม่ำเสมอ

ใช้ 2,400 Pa (ซึ่งเท่ากับความดันลม 130 กม. / ชม.) เป็นเวลา 1 ชั่วโมงในแต่ละหน้าของโมดูล

หากโมดูลนั้นมีคุณสมบัติทนต่อการสะสมของหิมะและน้ำแข็งอย่างหนักภาระที่นำไปใช้กับด้านหน้าของโมดูลในระหว่างรอบสุดท้ายของการทดสอบนี้จะเพิ่มขึ้นจาก 2,400 Pa เป็น 5,400 Pa

ในตอนท้ายจะไม่มีข้อบกพร่องทางสายตาที่สำคัญไม่มีการตรวจพบวงจรเปิดเป็นระยะ ๆ ระหว่างการทดสอบ นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบ Pmax (สำหรับ IEC 61215 เท่านั้น) และความต้านทานของฉนวนหลังจากการทดสอบนี้

ผลกระทบลูกเห็บ: เป็นการทดสอบเชิงกล
เพื่อตรวจสอบว่าโมดูลสามารถทนต่อผลกระทบของลูกเห็บซึ่งมีอุณหภูมิประมาณ ––4 ° C อุปกรณ์ทดสอบเป็นตัวเรียกใช้งานที่ไม่เหมือนใครซึ่งสามารถขับเคลื่อนน้ำหนักต่าง ๆ ของก้อนน้ำแข็งที่ความเร็วที่กำหนดเพื่อให้ตีโมดูลที่ตำแหน่งการกระแทกที่ระบุ 11 ตำแหน่ง + / – การเปลี่ยนแปลงระยะทาง 10 มม. (ตารางที่ 1)

1004_F1_table1
ตารางที่ 1

เวลาระหว่างการถอดลูกบอลน้ำแข็งออกจากตู้เย็นและผลกระทบต่อโมดูลจะต้องไม่เกิน 60 วินาที

เป็นเรื่องธรรมดาที่จะใช้ลูกบอลน้ำแข็งขนาด 25 มม. /7.53 กรัม

อีกครั้งหลังจากการทดสอบหนึ่งควรตรวจสอบว่ามีข้อบกพร่องที่สำคัญที่เกิดจากลูกเห็บและ Pmax (สำหรับ IEC 61215 เท่านั้น) และตรวจสอบความต้านทานของฉนวน

สถิติห้องปฏิบัติการแสดงอัตราความล้มเหลวต่ำมากสำหรับการทดสอบนี้

แสง: การฉายรังสี(ใช้ได้กับฟิล์มบาง IEC 61646)
นี่เป็นข้อความสำคัญสำหรับการตัดสินคดีครั้งสุดท้าย / ไม่ผ่านของฟิล์มบาง วัตถุประสงค์คือเพื่อรักษาเสถียรภาพทางไฟฟ้าของโมดูลฟิล์มบางโดยใช้การฉายรังสีเป็นเวลานานหลังจากการทดสอบทั้งหมดเสร็จสิ้นก่อนที่จะตรวจสอบ Pmax เทียบกับค่าต่ำสุดตามที่ผู้ผลิตทำเครื่องหมายไว้

การทดสอบสามารถดำเนินการภายใต้แสงแดดธรรมชาติหรือภายใต้โปรแกรมจำลองพลังงานแสงอาทิตย์ที่เสถียร

โมดูลภายใต้สภาวะโหลดความต้านทานจะอยู่ภายใต้การฉายรังสีระหว่าง 600 – 1,000 W / m2 ภายในช่วงอุณหภูมิ 50 ° C ± 10 ° C จนกระทั่งการรักษาเสถียรภาพเกิดขึ้นซึ่งเมื่อการวัด Pmax จากการสัมผัสสองครั้งติดต่อกัน อย่างน้อย 43 kWh / m2แต่ละเงื่อนไขพอใจ (Pmax – Pmin) / P (เฉลี่ย)<>

ในที่สุดก็ควรทราบเกี่ยวกับแนวทางการทดสอบซ้ำของ IECEE สิ่งที่น่าสนใจก็คือมันไม่ได้นิยามไว้อย่างชัดเจนว่าอะไรคือ“ การเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีเซลล์” สำหรับฟิล์มบางดังนั้นจึงทำให้พื้นที่สีเทาขนาดใหญ่ของการตีความและวิธีการที่แตกต่างกันในกรณีที่เราสามารถระบุ “การปรับปรุงเทคโนโลยีและประสิทธิภาพ” การปรับปรุง “หรือ” การส่งออกพลังงานเพิ่มขึ้น ” กรณีเหล่านี้เป็น“ การเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีเซลล์” หรือไม่และถ้าใช่จะต้องทำการทดสอบซ้ำอีกหรือไม่? ตามที่ได้อ่านในวันนี้ Retest Guideline ออกจากเส้นทางเพื่อขยายการรับรองก่อนหน้านี้ที่กำลังขึ้น (GG gt; 10%) เพียงแค่ทำการทดสอบฮอตสปอตซ้ำ

หมายเหตุ 2 ของคำแนะนำ Retest Guideline“ …การทดสอบแสงสุดท้ายขั้นสุดท้ายการทดสอบ 10.19 เป็นข้อบังคับสำหรับตัวอย่างการทดสอบทั้งหมด” แต่ในทางปฏิบัติมักจะถูกละเว้นโดยห้องปฏิบัติการทดสอบที่มีผลของการเพิ่มพลังงานที่เพิ่มขึ้นอย่างสมเหตุสมผลโดยไม่ต้องทดสอบ – ฟิล์มเทคโนโลยี: การรักษาเสถียรภาพพลังงาน

โดยสรุปการทดสอบที่อธิบายในบทความนี้ถูกกำหนดโดย IEC ว่าเป็นข้อกำหนดขั้นต่ำสำหรับการทดสอบประสิทธิภาพ แต่ตามที่ระบุไว้ในตอนต้นผู้ใช้จะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดการออกแบบความปลอดภัยและการทดสอบใน
IEC 61730-1 และ IEC 61730-2 ในขณะที่ผู้ผลิตพยายามที่จะแข่งขันในตลาดส่วนใหญ่ทำงานร่วมกับหน่วยรับรองเพื่อพิสูจน์ว่าโมดูลของพวกเขาได้ผ่านโปรแกรมการทดสอบที่เป็นกลางและเป็นกลาง หากมีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ เกิดขึ้นในระหว่างการออกแบบใหม่หรือกระบวนการผลิตหน่วยรับรองจะใช้แนวทางการทดสอบซ้ำของ IECEE CB Scheme เพื่อให้แน่ใจว่าการทดสอบใดที่จะทำซ้ำก่อนที่จะขยายการรับรองก่อนหน้า สำหรับความน่าเชื่อถือบางคนกำลังดำเนินการเพื่อขยายโปรแกรมการทดสอบความน่าเชื่อถือในร่มและกลางแจ้งที่รวมกันมากกว่าหนึ่งปี

Mr. Regan Arndt เป็นผู้จัดการและผู้ให้การรับรองด้านเทคนิคในอเมริกาเหนือสำหรับทีมผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ของTÜVSÜDsตั้งอยู่ที่เมืองฟรีมอนต์รัฐแคลิฟอร์เนีย เขาจบการศึกษาจากวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ที่สถาบันเทคโนโลยีเซาเทิร์นอัลเบอร์ตา (SAIT) ในคาลการีอัลเบอร์ตาแคนาดาและมีประสบการณ์กว่า 15 ปีในการทดสอบและรับรองในสาขาไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์อุปกรณ์เทคโนโลยีสารสนเทศโทรคมนาคมและอุปกรณ์ไฟฟ้าสำหรับการวัดการควบคุม และการใช้ห้องปฏิบัติการ Regan ได้รับการฝึกอบรมอย่างเป็นทางการสำหรับการออกแบบและทดสอบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ Beijing Chinese Academy of Sciences สาขาพลังงานทดแทน เขาสามารถติดต่อได้ที่ rarndt @ tuvam.com

ดร. อิง Robert Puto ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการระดับโลกของ Photovoltacs ที่ TUV SUD เขาสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกสาขาวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์จาก Politecnico di Torino (มหาวิทยาลัยโพลีเทคนิคแห่งตูริน), อิตาลีและอนุปริญญาโทด้านการจัดการธุรกิจระหว่างประเทศจาก CEIBS – เซี่ยงไฮ้, จีน เขามีประสบการณ์ 15 ปีในการทดสอบและรับรองผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าที่หลากหลายรวมถึงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ นอกจากนี้เขายังทำหน้าที่เป็นผู้เชี่ยวชาญผลิตภัณฑ์อาวุโส PV ภายในกลุ่มTÜVSÜDมีสถานะผู้รับรองด้านเทคนิคสำหรับ PV และเป็นผู้สอบบัญชีที่ได้รับอนุญาตสำหรับการประเมินผลห้องปฏิบัติการ ISO IEC 17025

 

อ้างอิง : http://th.dsisolar.com/info/basic-understanding-of-iec-standard-testing-fo-47055287.html