T_CPIA-《光伏组件综合环境应力测试方法编制说明》.doc

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光伏行业协会标准《光伏组件综合环境应力测试方法》（征求意见稿）编制说明

一、工作简况

1、任务来源

根据中国光伏行业协会2021年第一批光伏协会标准制修订计划，《光伏组件综合环境应力测试方法》（计划号2021002-CPIA）由国家太阳能光伏产品质量检验检测中心牵头编写，由中国光伏行业协会标准化技术委员会负责技术归口和管理。

2、协作单位及任务分工

标准起草单位及承担工作内容见下表。

序号

单位名称

主要贡献

1

国家太阳能光伏产品质量检验检测中心、阿特斯阳光电力集团、

标准整体策划，标准的申报、审核、编写等。

2

中国电子技术标准化研究院

标准统筹规划、会议组织、各阶段过程审核、出版前编辑性修改等。

3

中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、南方电网综合能源股份有限公司

提供验证样品，测试数据

4

隆基绿能科技股份有限公司

参与验证试验，提供验证数据

5

天合光能股份有限公司

参与编制，提出较多的专业建议项。

3、编制过程

2021年6月，《光伏组件综合环境应力测试方法》协会标准制定计划正式下达。

2021年8月，组成标准编制组，形成草案与编制说明。

2022年9月，召开标准启动会及讨论会。

2023年7月，完成标准草案修改，召开工作组讨论会。

2024年3月，根据验证试验情况及专家意见修更新并在编制组内讨论，形成征求意见稿。

二、标准编制原则和主要内容的论据

1、编制原则

本标准在制定过程中主要按照下述原则编制标准内容：

测试方法科学、先进、合理、安全、环保的原则；

发扬民主、协商一致、共同确认的原则；

与现行有效标准协调一致的原则。

2、确定主要内容的论据及解决的主要问题

2.1范围

本文件规定了综合环境应力测试的术语和定义、设备要求、试验方法具体程序、试验设备以及试验条件要求。

本文件提供了一种组件综合环境应力测试方法，在湿热、热循环、湿冻每个试验条件下叠加紫外因子，更真实的模拟户外湿度、温度、紫外、高低温循环冲击应力的共同应力因子的作用，模拟户外实际应用环境。

本文件中的序列测试方法适用于测试不同材料组合制成的光伏组件，其他光伏材料可参照适用，包括但不限于背板，封装胶膜，接线盒和连接器。鉴于该测试方法具有加速的特性，本规范并不能作为寿命评估方法。

2.2序列测试过程

取2件组件试样，其中一件为测试件，按照图1进行序列测试，另一件为控制件。样品经最后一阶段紫外湿冻试验后，在开路状态下，放置于温度(23±5)℃，相对湿度不超过75%的环境中2h到4h，再进行后续试验。

序列测试

三、主要试验（或验证）情况分析；

标准编制组收集了各原材料及组件样品的紫外湿热综合老化测试的数据，开展组件紫外热循环、紫外湿冻综合老化及序列老化方案验证与摸索，积累了大量测试验证数据，基于背板降解机理，提出了综合老化标准序列，同时适用于封装胶膜、接线盒连接器等材料的验证（封装胶膜发黄、分层；接线盒连接器绝缘失效等），可用于材料、小组件及大组件的可靠性评估。

如图2所示，该序列和IECTS63209-1序列3采用同一思路，分别在湿热、热循环、湿冻三种试验条件下叠加紫外因子，测试细节如REF_Ref108540831\h图3。

综合老化测试标准序列

综合老化测试序列细节

编制组选择制作了一系列大组件与小组件，分别采用不同的背板材料组合，包括户外实证表现较差与较好的背板，详见图4。小组件设计参考IEC63209-2,无边框，层压参数及电池片间距与大组件相同，爬电距离小于等于大组件。下述样品M1为大组件，其余为小组件。

此外，项目团队参考IEC62788-2-1制定了综合老化后组件样品的外观表征及判定标准，将开裂程度分为C1~C4，开裂面积占比分为A1~A4。

综合老化测试样品外观判定标准

对于AAA结构背板的大组件M1和小组件M2，分别进行IECTS63209-1序列3、IEC61730B序列和综合老化标准序列的测试。

对于大组件，实验后沿焊带下方MD方向开裂，综合老化和IEC63209-1序列3表现一致,外观判定均为C4、A4，但时间从90天缩短至20天，如REF_Ref108604928\h图5所示。

AAA结构背板大组件IEC63209-1序列3与综合老化标准序列对比

对于小组件，三种测试序列均复现背板开裂，但IEC61730-2序列B复现背板开裂耗时长达166天，如REF_Ref108604894\h图6所示。

AAA结构背板小组件IEC63209-1序列3、IEC61730序列B与综合老化标准序列对比

对于小组件样品M3~M4，综合老化序列复现氟膜开裂时间比IEC63209-1序列3缩短近3倍。M5样品表现较好。见图