CN102508143A - 一种光伏组件的可靠性测试方法 - Google Patents

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徐建美
全鹏
戴荷琴
王昭云
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Abstract

本发明涉及太阳能光伏组件可靠性测试的技术领域，尤其是一种光伏组件的模拟热循环加速测试方法，提高高低温热循环试验箱的性能，通过采用快速升温和快速降温的方法，缩短光伏组件一次热循环的测试时间，减少试验次数，缩短测试总耗时。本发明的光伏组件的模拟热循环加速测试方法，用模拟热循环的加速测试方法代替常规的热循环，对光伏组件的材料进行快速有效、测试和评估，加快了光伏组件热循环的测试时间，有利于光伏材料的研发和测试评估使用，加快光伏行业材料的推广和使用。

Description

一种光伏组件的可靠性测试方法
技术领域
本发明涉及太阳能光伏组件可靠性测试的技术领域，尤其是一种光伏组件的模拟热循环加速测试方法。
背景技术
在光伏组件的可靠性测试中，如IEC61215 Crystalline siliconterrestrial photovoltaic(PV)modules-Design qualification and typeapproval的标准中，其中10.11测试项目为Thermal cycling testing，测试要求为：从-40℃到+85℃循环200次，并在组件温度高于25℃的时候给组件通正向电流，电流值为标准测试条件下的最大功率点电流。试验条件如下图一。实验目的是评估组件和材料承受由于温度重复变化而引起的热失配、疲劳和其它应力的能力。
一般的试验箱由于设备能力，对于一个1*1*2m的实验空间，在空载时候的升温和降温的速度在：25℃→+150℃≤60min；+25℃→-65℃≤80min。.当箱体缩小，如0.5*0.6*0.8m的时候，空载升降温能力为-40℃→+150℃≤60min。但是在满载的时候，升降温速度基本只有一半。
在这个测试中，一个循环需要6个小时，200个循环就需要1200小时，为50天，这样对于光伏组件和材料的测试，周期较长。而相关权威机构和论文通过研究认为，200个循环还不够，需要用500个循环才能发现质量问题，这样测试时间就更长了。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为克服上述存在的问题，提供一种高效的光伏组件的模拟热循环加速测试方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光伏组件的可靠性测试方法，采用光伏组件热循环加速测试方法，通过一种高性能的高低温热循环试验箱，实现快速升降温，通过寻找在新的高温和低温条件，新的升降温速度的组合条件下，和原来高温+85℃和低温-40℃，原来的升降温速度和时间的组合条件下，对组件和材料可靠性影响的关系，加快光伏组件和材料的技术测试和评估。
方法一：光伏组件测试温度在-40℃～+85℃范围内，具有如下过程：1.将光伏组件温度从+25℃升至+85℃，耗用时间10min；2.将光伏组件温度保持在85℃，高温保温15min；3.将光伏组件温度从+85℃降至-40℃，耗用时间30min；4.将光伏组件温度保持在-40℃时，低温保温15min；5.将光伏组件温度从-40℃升至+25℃，耗用时间20min；6.重复1至5的过程100次。
按照这种方法，实现一次热循环总共耗用时间90min，循环100次等效于常规的热循环200次，循环200次等效于常规的热循环500次，大大减少了试验次数，缩短测试总耗时。
方法二：光伏组件测试温度在-50℃～+100℃范围内，具有如下过程：1.将光伏组件温度从+25℃升至+100℃，耗用时间15min；2.将光伏组件温度保持在100℃，高温保温15min；3.将光伏组件温度从+100℃降至-50℃，耗用时间45min；4.将光伏组件温度保持在-50℃，低温保温15min；5.光伏组件温度从-50℃升至+25℃，耗用时间20min.6.重复1至5的过程60次。
按照这种方法，实现一次热循环总共耗用时间120min，循环60次等效于常规的热循环500次，更大程度地缩短了试验次数，缩短测试总耗时。
本发明的有益效果是：本发明的光伏组件的模拟热循环加速测试方法，用模拟热循环的加速测试方法代替常规的热循环，对光伏组件的材料进行快速有效、测试和评估，加快了光伏组件热循环的测试时间，有利于光伏材料的研发和测试评估使用，加快光伏行业材料的推广和使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明第一实施例的曲线图；
图2是本发明第二实施例的曲线图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种光伏组件的可靠性测试方法，提高高低温热循环试验箱的性能，通过采用快速升温和快速降温的方法，缩短光伏组件一次热循环的测试时间，减少试验次数，缩短测试总耗时。
实施例一
如图1所示，具体过程如下：1.将光伏组件温度从+25℃升至+85℃，耗用时间10min；2.将光伏组件温度保持在85℃，高温保温15min；3.将光伏组件温度从+85℃降至-40℃，耗用时间30min；4.将光伏组件温度保持在-40℃时，低温保温15min；5.将光伏组件温度从-40℃升至+25℃，耗用时间20min；6.重复1至5的过程100次。
在图1的基础上，实现一次热循环总共耗用时间90min，循环100次等效于常规的热循环200次，循环200次等效于常规的热循环500次。
实施例二
如图2所示，具有如下过程：1.将光伏组件温度从+25℃升至+100℃，耗用时间15min；2.将光伏组件温度保持在100℃，高温保温15min；3.将光伏组件温度从+100℃降至-50℃，耗用时间45min；4.将光伏组件温度保持在-50℃，低温保温15min；5.光伏组件温度从-50℃升至+25℃，耗用时间20min.6.重复1至5的过程60次。
在图2的基础上，实现一次热循环总共耗用时间120min，循环60次等效于常规的热循环500次。
以光伏组件的涂锡铜带为例，通过制作成4pcs电池片串联的小组件和单独的涂锡铜带，在不同条件下进行测试比较，在如图1的测试条件下，100个循环可以等效为200个循环，测试前后分别测试了小组件的电性能参数和湿漏电，涂锡铜带原材料测试了延伸率，屈服强度，抗拉强度等技术指标，发现2种条件下的性能指标下降几乎相同。
这样比原来的1200h大大缩短了测试时间。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种光伏组件的可靠性测试方法，其特征是：提高高低温热循环试验箱的性能，通过采用快速升温和快速降温的方法，缩短光伏组件一次热循环的测试时间，减少试验次数，缩短测试总耗时。
2.根据权利要求1所述的一种光伏组件的可靠性测试方法，其特征是：具有如下过程：1.将光伏组件温度从+25℃升至+85℃，耗用时间10min；2.将光伏组件温度保持在85℃，高温保温15min；3.将光伏组件温度从+85℃降至-40℃，耗用时间30min；4.将光伏组件温度保持在-40℃时，低温保温15min；5.将光伏组件温度从-40℃升至+25℃，耗用时间20min；6.重复1至5的过程100次。
3.根据权利要求1所述的一种光伏组件的可靠性测试方法，其特征是：具有如下过程：1.将光伏组件温度从+25℃升至+100℃，耗用时间15min；2.将光伏组件温度保持在100℃，高温保温15min；3.将光伏组件温度从+100℃降至-50℃，耗用时间45min；4.将光伏组件温度保持在-50℃，低温保温15min；5.光伏组件温度从-50℃升至+25℃，耗用时间20min.6.重复1至5的过程60次。
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