Avots: incompliancemag
Fotoelementu (PV) nozare ir piedzīvojusi neticami ātru transformāciju pēc 2000. gada, kā rezultātā ārkārtas tehnoloģiju atklājumiem, no materiāla līmeņa līdz liela mēroga modulis ražošanu.
Tā kā paredzams, ka FE ražošanas nozare nākamajos gados pastāvīgi pieaugs, tirgus dalībnieku uzmanība tiek pievērsta diviem galvenajiem jautājumiem:
1. Kas ir "labas kvalitātes" modulis?
2. Cik "uzticams" tas būs šajā jomā?
Abi pagaidām paliek neatbildēti visaptverošā veidā.
Šajā rakstā aprakstītie FE darbības standarti, proti, IEC 61215 (D. 2 – 2005) un IEC 61646
(Ed.2 – 2008), noteikt īpašas testa sekvences, nosacījumus un prasības attiecībā uz projekta kvalifikāciju FE modulis.
Uzskata, ka konstrukcijas kvalifikācija atspoguļo FE moduļa veiktspējas spēju, ilgstoši iespējot standarta klimatu (definēts IEC 60721-2-1). Turklāt ir vairāki citi standarti (IEC 61730-1, IEC 61730-2
un UL1703), kas attiecas uz moduļa drošības kvalifikāciju, bet šī joma tiks aplūkota nākamajā rakstā.
Sertifikācijas jomā projekta kvalifikācijas pamatā ir tipa testēšana saskaņā ar IEC, EN vai citiem valsts standartiem.
Ir vērts norādīt uz tādu terminu kā "IEC sertifikācija" vai "IEC sertifikāts" nepiemērotību, kā arī reklāmu, izmantojot IEC logotipu, nevis sertifikācijas iestādes logotipu, kas izlaida sertifikāciju. IEC nav sertifikācijas iestāde; tas ir akronīms Starptautiskajai elektrotehnikas komitejai, starptautiskai standartizācijas organizācijai.
Ja tipa testēšanu apvieno ar periodiskām rūpnīcas pārbaudēm, ko veic sertifikācijas iestāde, tas ir pamats sertifikātiem, ko izdevusi minētā sertifikācijas iestāde (tādējādi uz tiem ir to konkrētais marķējums/logotips).
Tas zināmā mērā var būt "pamatkvalitātes" standarta kritērijs. Tomēr termins "kvalitāte" ir pārāk vispārīgs un bieži tiek izmantots, ja tas ir balstīts tikai uz IEC atbilstību.
Vēl viens jutīgs aspekts "kvalitāte" ir moduļa "uzticamība" - lielas bažas PAR darbuzņēmējiem / investoriem.
Uzticamība nav ne definēta, ne uz to neattiecas spēkā esošie IEC standarti. Uzticamības standartu trūkums daļēji ir saistīts ar to, ka līdz šim nav pietiekami daudz statistikas datu, kas savākti no FE laukiem (pat "vecākajām" FE iekārtām joprojām ir jāsasniedz 20/25 gadu kalpošanas laiks saskaņā ar garantiju).
Bet gan IEC 61215, gan IEC 61646 skaidri norāda, ka tajā nav aplūkota uzticamība, tādējādi šo standartu projektēšanas kvalifikācija nenozīmē FE moduļa uzticamību. Tāpēc eksperti no ražotājiem, testēšanas namiem un standartizācijas iestādēm nāk kopā, cenšoties izstrādāt pamatu FE uzticamības standartu. Pirmais projekts ir sagaidāms, cerams, dažkārt tuvākajā nākotnē.
Garantija ir arī jautājums vērts pieminēt. Parasti tirgū tiek pārdoti/pirkti FE moduļi, uz kuriem attiecas 20+ gadu garantija. Garantija ir paredzēts, lai segtu drošu darbību (bez elektriskās, siltuma, mehāniskās un ugunsbīstamību) un pieļaujamo veiktspējas līmeni, ti, ierobežotas jaudas degradācija (lielākā daļa deklarē 1% Pmax zudumu gadā).
Precizējot vispārējo piemērošanas jomu un ierobežojumus attiecībā uz Kvalitāti IEC 61215/61646, tālāk sniegts vispārējs testu apraksts, uzsverot tos, kas ir īpaši svarīgi kristāliskajam silīcijam (c-Si) un plānslfilmas fotoelektriskajiem moduļiem. Lai gan IEC 61215 ir izstrādāts, pamatojoties uz stabilām zināšanām par galvenajām esošajām kristāliskā silīcija tehnoloģijām, IEC 61646 pamatā galvenokārt bija amorfs silīcija (a-Si) tehnoloģija. Tāpēc salīdzinoši jaunām tehnoloģijām, piemēram, CIGS, CdTe utt.
Atšķirības no abiem standartiem tiks norādītas slīprakstā tekstā.
Abos standartos noteikts, ka paraugus testēšanai ņem izlases veidā no produkcijas partijas saskaņā ar IEC 60410.
Moduļi jāražo no noteiktiem materiāliem un detaļām un jāpakļauj ražotāja kvalitātes nodrošināšanas procesiem. Visiem paraugiem jābūt pilnīgiem visos sīkumos un jāiesniedz ražotāja uzstādīšanas/uzstādīšanas instrukcijas.
1. attēlā ir aprakstīts testu raksturs.
Abu standartu vispārējo pieeju var apkopot:
Definēt "būtiski redzes defekti."
Definēt "pass / fail pass / fail" kritērijiem.
Darītsākotnējie testivisiem paraugiem.
Grupēt paraugusiziettesta secības.
Darītpēc pārbaudes pēc viena pārbaudesUntesta secības(IEC 61215).
Pēc viena pārbaudījuma veiciet testus pēc vienaUngalīgā gaismas uzsūkšanās pēc testa sekvencēm(IEC 61646).
Meklējiet "lielus vizuālus defektus" uncheck "pass/fail" pārbaude "pass / fail"Kritērijiem.
1. attēls.
Dažādiem paraugiem paralēli veic dažādas testa secības, kā norādīts 2. un 3. datumā.
2. attēls: Kvalifikācijas testa secība (IEC 61215)
attēls: Testa secība (IEC 61646)
Pieci "būtiski redzes defekti" ir definēti IEC 61215, bet ir seši IEC 61646(slīpraksts ir atšķirības IEC 61646):
a) salauztas, ieplaisājušas vai saplēstas ārējās virsmas, ieskaitot superstrates, substrātus, rāmjus un sadales kārbas;
b) saliektas vai nesakārtotas ārējās virsmas, tostarp superstrates, substrāti, rāmji un sadales kārbas, ciktāl moduļa uzstādīšana un/vai darbība būtu traucēta;
c) plaisa šūnā, kuras pavairošana varētu noņemt vairāk nekā 10% no šīs šūnas zonas no elektriskās ķēdes moduļa;
c) tukšumu, vai redzams koroziju jebkuru plānas plēves slāņiem aktīvās shēmas moduļa, kas stiepjas vairāk nekā 10% no jebkuras šūnas; (IEC 61646)
d) burbuļi vai delaminations veido nepārtrauktu ceļu starp jebkuru daļu no elektriskās ķēdes un malas moduļa;
e) mehāniskās integritātes zudums, ciktāl moduļa uzstādīšana un/vai darbība tiktu traucēta;
f) Moduļa marķējumi (etiķete) vairs nav pievienoti vai informācija nav lasāma. (IEC 61646)
Kopā ar 6 darbības "pass / fail" kritēriji:
a) maksimālās izejas jaudas noārdīšanās nepārsniedz noteikto robežu pēc katra testa vai 8 % pēc katras testa secības;
a) pēc galīgās gaismas mērcēšanas maksimālā izejas jauda pie STC nav mazāka par 90% no ražotāja norādītās minimālās vērtības. (IEC 61646)
b) testu laikā nevienam paraugam nav bijusi atklāta ķēde;
c) nav vizuālu pierādījumu par būtiskiem defektiem;
d) izolācijas testa prasības ir izpildītas pēc testiem;
e) mitrās noplūdes strāvas testa prasības ir izpildītas katras sekvences sākumā un beigās un pēc mitrā siltuma testa;
f) ir izpildītas atsevišķu testu īpašās prasības.
Ja diviem vai vairākiem paraugiem nav izpildīts kāds no šiem testa kritērijiem, uzskata, ka konstrukcija neatbilst kvalifikācijai. Ja viens paraugs neiztur nevienu testu, vēl divus paraugus no sākuma iziet no visas attiecīgās testa secības. Ja viens vai abi šie jaunie paraugi arī nedarbojas, uzskata, ka dizainparaugs neatbilst kvalifikācijas prasībām. Ja abi paraugi iztur testa secību, uzskata, ka konstrukcija atbilst kvalifikācijas prasībām.
Piezīme:Dažas kļūmes, lai gan vienā paraugā, var būt rādītājs nopietnām dizaina problēmām, kurām nepieciešama neveiksmes analīze un dizaina pārskatīšana, lai izvairītos no peļņas no lauka (uzticamības problēma). Šādos gadījumos laboratorijai jāpārtrauc testa secība un jāaicina ražotājs veikt detalizētu defektu analīzi, jānosaka cēlonis un jāievieš vajadzīgie korektīvie pasākumi pirms modificēto paraugu iesniegšanas atkārtotai testēšanai.
Atšķirība a) punktā starp IEC 61215 un IEC 61646 attiecībā uz Pmax degradāciju ir vērts komentēt.
IEC 61215 gadījumā Pmax noārdīšanās nedrīkst pārsniegt 5 % no sākotnējās Pmax, kas izmērīta katra atsevišķa testa sākumā, un ne vairāk kā 8 % pēc katras testa kārtas.
IEC 61646 ir divi būtiski elementi:
1. Minimālā Pmax definīcija (iegūta no marķētā Pmax ± t(%) uz reitinga etiķetes, kur t(%) norāda uz ražošanas pielaidi).
2. Visiem paraugiem jābūt gaismas mērcēšanas un uzrāda galīgo Pmax ≥ 0,9 x (Pmax – t(%)).
Citiem vārdiem sakot, IEC 61646 atsakās no Pmax degradācijas kritērija pēc atsevišķiem testiem (-5%) un testa sekvences (-8%) izmanto IEC 61215, un tā vietā paļaujas uz Pmax noārdīšanās pārbaudi, atsaucoties uz jaudu pēc visu testu pabeigšanas un paraugu gaismas iemērk.
Vēl viena atšķirība ir tā, ka IEC 61215 pieprasa, lai visi paraugi būtu "iepriekš kondicionēti", pakļaujot tos (atvērtā ķēdē) kopā 5,5 kWh/m2.
IEC 61646 nav prasības, lai izvairītos no īpašām sekām, ko sagatavošana var ietekmēt uz dažādām plānkārtiņu tehnoloģijām. Dažas plānas plēves tehnoloģijas ir jutīgākas pret gaismas izraisītu degradāciju, bet citas ir jutīgākas pret tumšā karstuma efektiem. Tāpēc sākotnējie post testi būtu neviendabīga pieeja, lai novērtētu izmaiņas, izmantojot testa sekvences. Tā vietā IEC 61646 aicina galīgo gaismu mērcēt uz visiem paraugiem pēc vides sekvencēm un kontroles parauga, un izmērīt galīgo Pmax, lai noteiktu, vai noārdīšanās ir pieņemama attiecībā pret nominālo minimālo Pmax vērtību.
Šeit sniegts īss testu apraksts.(Atšķirības IEC 61646 tiks norādīts slīprakstā.)
Vizuāla pārbaude: parasti ir diagnostikas pārbaude.
Mērķis ir atklāt kādu no iepriekš definētajiem "galvenajiem redzes defektiem", pārbaudot moduli labi apgaismotā zonā (1000 lux).
To atkārto vairākas reizes visās testa secībās, un to veic vairāk nekā jebkurš cits tests.
Maksimālā jauda (Pmax): parasti ir veiktspējas parametrs.
Tas tiek veikts arī vairākas reizes pirms un pēc dažādiem vides testiem. To var veikt vai nu ar saules simulators vai ārā.
Lai gan standarts dod iespēju veikt testu šūnu temperatūru diapazonam (25°C līdz 50 °C) un starojuma līmenim (no 700 W/m2 līdz 1100 W/m2), FE laboratoriju vidū parasti tā veic testu tā sauktos standarta testa apstākļos (STC). Pēc definīcijas STC atbilst: 1000 W/m2, 25°C šūnu temperatūrai ar standarta saules spektrālo starojumu, ko sauc par Air Mass 1.5 (AM1.5), kā noteikts IEC 60904-3.
Lielākā daļa laboratoriju izmanto iekštelpu testēšanu ar saules simulatoriem, kuru spektrs ir pēc iespējas tuvāks AM1.5. Saules enerģijas simulatora īpašības un novirzes no standarta AM1.5 var klasificēt saskaņā ar IEC 60904-9. Daudzi saules enerģijas simulatora piegādātāji piedāvā sistēmas, kas klasificētas pēc augstākā reitinga: AAA, kur pirmais burts norāda spektra kvalitāti, otrais burts; starojuma vienveidību testa zonā un trešajā burtā; starojuma stabilitāti laikā. Saules simulatoru klasifikāciju var atrast IEC 60904-9:2007.
Piezīme:Piegādātāju pašdeklarācijas ne vienmēr ir pierādījums mērījumu izsekojamībai līdz
Pasaules PV mērogā.
Pareizs un izsekojams Pmax mērījums līdz Pasaules PV skalam ir ļoti svarīgs. Tas ir ne tikai viens no atbilstības/atteices kritērijiem, bet izmērītās vērtības galalietotāji var izmantot arī kā veiktspējas rādītāju jaudas ienesīguma novērtēšanai.
Abi standarti nosaka vairākas precizitātes prasības temperatūras, sprieguma, strāvas un starojuma mērīšanai.
Ir svarīgi atzīmēt nepieciešamo atkārtojamību jaudas mērīšanai IEC 61215 ir tikai ±1%.
IEC 61646 nav minēta šāda prasība, iespējams, dažādu plānu plēves tehnoloģiju "nestabilitātes" un "atkārtojamības" problēmu dēļ. Tā vietā IEC 61646 ir vispārējs ieteikums:
"Jādara viss iespējamais, lai nodrošinātu, ka maksimālās jaudas mērījumus veic līdzīgos ekspluatācijas apstākļos, t.i., samazina korekcijas lielumu, veicot visus maksimālās jaudas mērījumus uz konkrēta moduļa aptuveni tādā pašā temperatūrā un starojumā."
Vēl viens svarīgs faktors, kas veicina Pmax mērījumu precizitāti, jo īpaši plānas plēves gadījumā, ir spektrālā neatbilstība starp laboratorijas izmantotajām references šūnām un konkrēto testējamo tehnoloģiju.
Izolācijas pretestība: ir elektrodrošības tests.
Mērķis ir noteikt, vai modulim ir pietiekama elektriskā izolācija starp tā strāvu nesošo daļu un rāmi (vai ārpasauli). Dielektrisko stiprības testeri izmanto, lai piemērotu līdzstrāvas sprieguma avotu līdz 1000 V plus divreiz lielāku par maksimālo sistēmas spriegumu. Pēc testa nedrīkst būt bojājuma, ne virsmas izsekošanas. Moduļiem, kas laukumu vāki pārsniedz 0,1 m2, pretestība nav mazāka par 40 MΩ katram kvadrātmetram.
Arī elektriskās noplūdes strāvas tests ir elektrodrošības tests.
Mērķis ir novērtēt moduļa izolāciju pret mitruma iekļūšanu mitros ekspluatācijas apstākļos (lietus, migla, rasa, izkausēts sniegs), lai izvairītos no korozijas, zemes vainas un tādējādi elektriskās strāvas trieciena briesmām.
Modulis ir iegremdēts seklā tvertnē dziļumā, kas aptver visas virsmas, izņemot kabeļu ierakstus sadales kārbās, kas nav paredzētas iegremdēšanas (zemāka par IPX7). Starp īstiem izejas savienotājiem un ūdens vannas šķīdumu uz 2 minūtēm tiek uzklāts testa spriegums līdz maksimālajam moduļa sistēmas spriegumam.
Izolācijas pretestība nav mazāka par 40 MΩ katram kvadrātmetram moduļiem, ja laukums ir lielāks par 0,1 m2.
Ir svarīgi zināt, ka pārošanas savienotāji ir iegremdēti šķīdumā testa laikā, un tas, kur kļūdains savienotājs dizains var būt iemesls svarīgu FAIL rezultātu.
Piezīme:Nespēja slapjās noplūdes strāvas testu dēļ kļūdains savienotāji nav rets notikums, un kā tāds, tas noteikti ir reāls apdraudējums operatoriem šajā jomā. IEC standarta adresēšanas PV savienotāji nav, bet pastāv saskaņots Eiropas standarts (EN 50521). Sertificētiem EN 50521 savienotājiem ir veikti smagi testi, tostarp termocikli (200) un amp; Heat (1000 h), un to var izmantot kā piegādātāju izvēles kritēriju. Tomēr tests ar moduli būs gala teikt. Saglabāt ciešu acu par savienotājiem, kas piegādāti kopā ar sadales kārbas ir delikāts uzdevums PV moduļa ražotājiem. "Viegla" savienotāju piegādātāju maiņa ar atšķirīgu konstrukciju var radīt lielu risku slapjās noplūdes strāvas testam.
Slapjās noplūdes strāvas tests ir klasificēts kā viens no renotiekošiem neveiksmēm FE kvalifikācijas laikā testēšanas laboratorijās. Ja kļūme nav saistīta ar savienotāja problēmu (kā minēts iepriekš), atteice, visticamāk, notiks pēc mitra siltuma testa un/vai mitruma sasaldēšanas testa moduļiem, kuriem ir problēmas ar laminēšanas un malu blīvēšanas procesiem ražošanas laikā.
Temperatūras koeficienti: ir veiktspējas parametrs.
Mērķis ir noteikt īsslēguma strāvas Isc (α), atklātās ķēdes sprieguma Voc (β) temperatūras koeficientus.
un maksimālā jauda (Pmax) (δ) no moduļa mērījumiem. Šādi noteiktie koeficienti ir derīgi tikai pie izstarošanas, pie kuras tika veikti mērījumi (t. i., pie 1000 W/m2lielākajai daļai laboratoriju, kas izmanto saules simulatoru).
Moduļiem ar zināmu linearitāti noteiktā izstarošanas diapazonā saskaņā ar IEC 60891 aprēķinātos koeficientus var uzskatīt par derīgiem šajā starojuma diapazonā.
IEC 61646 ir piesardzīgāka un sniedz papildu piezīmi par plānas plēves moduļiem, kuru temperatūras koeficienti var būt atkarīgi no apstarošanas un moduļa siltuma vēstures... Bet no testēšanas viedokļa temperatūras koeficienta testa lodziņu vienkārši noskaitīja zem pirmās kreisās puses testa secības (3. attēls). Šā parauga "apstarošanas un termiskā vēsture" sastāv tikai no "brauciena", kas bija vajadzīgs, lai nokļūtu laboratorijā, vides apstākļiem, kādos tas tika uzglabāts, no sākotnējiem testiem un, visbeidzot, no āra ekspozīcijas testa (60 kWh/m2).
Mērīšanai ar saules simulatoriem izmanto divas metodes:
1. Moduļa uzsildīšanas laikā vai
2. moduļa dzesēšana;
30°C intervālā (piemēram,25°C – 55°C), un ik pēc 5°C intervāliem saules simulators veic I-V mērījumu (Isc, Voc, Pmax netiek atspoguļotas, bet tiek mērītas I-V slaucīšanas laikā), ieskaitot Isc, Voc un Pmax.
Isc, Voc un Pmax vērtības attēlo kā temperatūras funkcijas katram datu kopumam. Koeficientus α, β un δ aprēķina no mazāko kvadrātu slīpumiem taisnās līnijās trim attēlotajām funkcijām.
Ņemot vērā noteiktu starojuma līmeni, jāatzīmē, ka β (voc) un δ (Pmax) ir divi visjutīgākie temperatūras izmaiņām. Viņi abi ir "-" zīme, kas norāda, ka Voc un Pmax samazināsies līdz ar temperatūras paaugstināšanos, bet α (par Isc) ir "+" zīme, lai gan daudz mazāku vērtību β un δ. Visus trīs koeficientus var izteikt kā relatīvo procentuālo daudzumu, dalot aprēķināto α, β un δ ar Isc, Voc un Pmax vērtībām pie 25°C (1000 W/m2).
Temperatūras koeficienti ir veiktspējas parametri, ko galalietotāji bieži izmanto, lai modelētu moduļu enerģijas daudzumu karstos klimatiskajos apstākļos. Jāatceras, ka tie ir derīgi 1000 W / m2indikatora līmenis, ko izmanto laboratorijā, ja vien nav pierādīta moduļa linearitāte dažādos izstarošanas līmeņos.
Nominālā darba šūnas temperatūra (NOCT): ir veiktspējas parametrs.
NOCT ir definēts atvērtā statīva uzstādītam modulim šādā standarta standartvidē:
slīpuma leņķis: 45° no horizontālās
kopējais izstarojums: 800 w/m2
apkārtējā temperatūra: 20 °C
vēja ātrums: 1 m / s
bez elektriskās slodzes: atvērta ķēde
NOCT var izmantot sistēmas veidotājs kā vadlīnijas temperatūrai, kurā modulis darbosies jomā, un tāpēc tas ir noderīgs parametrs, salīdzinot dažādu moduļu dizainu veiktspēju. Tomēr, lai
faktiskā darba temperatūra ir tieši atkarīga no montāžas struktūras, izstarojuma, vēja ātruma, apkārtējās vides temperatūras, atstarojumiem un emisijām no zemes un tuvējiem objektiem utt.
Tā sauktā "primārā metode" NOCT noteikšanai ir āra mērīšanas metode, ko izmanto gan IEC 61215, gan IEC 61646, un tā ir vispārēji piemērojama visiem FE moduļiem. Moduļiem, kas nav paredzēti uzstādīšanai atvērtā statīvā, var izmantot primāro metodi, lai noteiktu līdzsvara vidējo saules bateriju savienojuma temperatūru, ar moduli, kas uzstādīts, kā ieteicis ražotājs.
Testa iestatījumam ir nepieciešama datu reģistrēšana un izvēle attiecībā uz izstarojumu (pironavametru), apkārtējās vides temperatūru (temperatūras sensoriem), šūnu temperatūru (termopāri, kas piestiprināti moduļa aizmugurē, kas atbilst divām centrālajām šūnām), vēja ātrumu (ātruma sensoru) un vēja virzienu (virziena sensors). Visiem šiem daudzumiem jābūt noteiktos intervālos, lai tos varētu noteikt NOCT aprēķināšanai.
Galīgā NOCT aprēķināšanai izmanto minimālo 10 pieņemamudatu punktu skaitu, kas ņemti gan pirms, gan pēc "saules enerģijas pusdienlaika".
Āra ekspozīcija: ir starojuma tests.
Mērķis ir iepriekšējs novērtējums par moduļa spēju izturēt pakļaušanu āra apstākļiem. Tomēr tas ietver tikai ekspozīciju kopumā 60 kWh/m2kas ir diezgan īss laika periods, lai veiktu jebkādus spriedumus par moduļa kalpošanas laiku.
No otras puses, šis tests var būt noderīgs rādītājs iespējamām problēmām, kuras, iespējams, nevar noteikt citos laboratorijas testos.
IEC 61215 nepieciešams maksimālās jaudas (Pmax) noārdīšanās, kas nedrīkst pārsniegt 5% no sākotnējās vērtības.
IEC 61646 nepieciešama maksimālā jauda (Pmax) nedrīkst būt zemāka par marķējumu "Pmax – t%."
Lai gan iepriekš kondicionēti c-Si moduļi saskaņā ar IEC 61215 (5,5 kWh/m2) neuzrāda kritiskumu ar šo testu, dažas plānas plēves tehnoloģijas var rasties vairāk problēmu. Iemeslu var izskaidrot ar to, ka IEC 61646, izmērīto Pmax pēc 60 kWh/m2 iedarbības jābūt lielākam nekā marķēta "Pmax - t% ražotājs. Šis paraugs ir pirmajā testa secībā, kur vienīgā "vēsture" ir sākotnējie testi un iedarbība ārpus telpām kopumā 60 kWh/m2 dažādos klimatiskajos apstākļos virs 24 stundām atkarībā no laboratorijas atrašanās vietas. Lai pareizi noteiktu nominālo Pmax un nokārtotu testu, būtiskas ir ražotāja testēšanas tehnoloģijas stabilas zināšanas attiecībā uz gaismas izraisītu noārdīšanos, jutību pret karstumu, mitrumu utt.
Karstās daļas izturība: ir termiska/diagnostikas tests.
Mērķis ir noteikt moduļa spēju izturēt lokalizētu apkuri, ko izraisa ieplaisājušas, nesaskaņotas šūnas, starpsavienojumu atteices, daļēja ēnošana vai nekaunība.
Sakarst ar karstvietu notiek, ja moduļa darbības strāva pārsniedz bojātās(-o) šūnas(-u) samazināto īsslēguma strāvu. Tas liek šūnai(-ām) apgrieztās novirzes stāvoklī, kad tā kļūst par slodzi, kas izkliedē siltumu. Nopietnas karstas vietas parādības var būt tikdramatiskas kā visu slāņu tieši apdegumi, plaisāšana vai pat stikla salūšana. Ir svarīgi atzīmēt, ka pat mazāk smagos karstajos punktos, ar iejaukšanos apvedceļa diodes, daļa (pazīstams arī kā virkne) no moduļa ir izslēgta, tādējādi izraisot saprātīgu kritumu izejas jaudu moduli.
Pastāvīgi tiek apspriesta pieeja, lai simulētu reālistiskus iEC 61215 10.9. punkta karstos apstākļus.
Galvenās testēšanas laboratorijas ir labi atzinis, ka pašreizējā karsto punktu metodes versija neatspoguļo un nespēj pārstāvēt reālu situāciju karstajā vietā. Uzlabota karstās vietas metode ir izstrādāts IEC TC82 ietvaros, un paredzams, ka tā kļūs normatīva ar 3Rd2010. gadā. Dažas testēšanas laboratorijas jau ir nolēmušas izmantot uzlaboto metodi.
Sīkāka informācija un informācija tiks sniegta nākamajā rakstā.
Lai gan atteices līmenis statistika dažādās laboratorijās var atšķirties, karstvietas joprojām ir starp 5 visbiežāk nepilnības gan c-Si un plānas plēves moduļiem.
Apvedceļš diode: ir termiskais tests.
Apvedceļš diode ir ļoti svarīgs aspekts moduļa dizainu. Tā ir būtiska sastāvdaļa, kas nosaka moduļa termisko uzvedību karstajos punktos un tādējādi arī tieši ietekmē uzticamību šajā jomā.
Lai iegūtu testēšanas metodi, ir nepieciešams pievienot termopāri diodes(-u) korpusam, karsējot moduli līdz 75°C ± 5°C un uzklājot strāvu, kas vienāda ar īsslēguma strāvu Isc, ko mēra STC 1sj.
Mēra katras apvada diodes virsbūves temperatūru (Tcase) un aprēķina savienojuma temperatūru (Tj).
izmantojot formulu, izmantojot diodes ražotāja sniegtos datus (RTHjc = rediodes ražotāja nodrošinātā konstante attiecībā uz Tj uz Tcase, parasti konstrukcijas parametrs, un UD = diodes spriegums, ID = diodes strāva).
Tad strāvu palielina līdz 1,25 reizes par moduļa Isc īsslēguma strāvu, mērot Pie STC vēl vienu stundu, saglabājot moduļa temperatūru tajā pašā temperatūrā.
Diode joprojām darbojas.
Apvada diožu testu atteices joprojām notiek ar noteiktu frekvenci, ko izraisa diožu ražotāja pārslodze vai nepareiza elektriskā konfigurācija attiecībā uz moduļa Isc, ko veic isc, ko veicis moduļa ražotājs.
Vairumā gadījumu apvada diodes piegādā kā iebūvētas sastāvdaļas visa mezgla savienojuma kārbā (sadales kārba + kabelis + savienotājs). Tādēļ ir ļoti svarīgi, lai pārliecinātos, ka šis mazais komponents ir cieši pārbaudīts laikā ienākošo preču kontroli, ko modulis ražotājs.
UV sagatavošana: ir starojuma tests.
Mērķis ir identificēt materiālus, kas ir uzņēmīgi pret ultravioleto (UV) noārdīšanos pirms termiskā cikla un mitruma sasaldēšanas testu veikšanas.
IEC 61215 nepieciešams, lai moduļa kopējā UV starojums būtu 15 kWh/m2(UVA + UVB) reģionos
(280 nm – 400 nm), ar vismaz 5 kWh/m2, t.i., 33% UVB reģionā (280 nm – 320 nm), saglabājot moduli 60 °C ± 5 °C temperatūrā.
(IEC 61646 nepieciešama UVB daļa no 3% līdz 10% no kopējās UV starojuma). Šī prasība tagad ir saskaņota arī attiecībā uz IEC 61215 ar CTL lēmumu lapu Nr. 733 IECEE CB shēmā.
Viens no UV kameru uzstādīšanas kritiskajiem aspektiem ir UVA un UVB sensoru kalibrēšana, nodrošinot izsekojamību arī pie darba temperatūrām 60 °C ± 5°C, vienlaikus saglabājot pareizi darboties ilgstošas iedarbības laikā karstajās UV kamerās.
Ļoti zemu neveiksmes līmeni UV iedarbības testu PV laboratorijās var izskaidrot ar salīdzinoši zemu UV starojuma daudzumu, salīdzinot ar reālo iedarbību moduļa kalpošanas laikā.
Termiskā cikliskā TC200 (200 cikli): ir vides tests.
Šā testa mērķis ir simulēt termisko slodzi uz materiāliem, ko izraisa ārkārtēju temperatūru izmaiņas. Visbiežāk lodēti savienojumi tiek apstrīdēti lamināta iekšpusē dažādu iekapsulēto materiālu atkarīgājumā. Tas var izraisīt defektu defektu, Pmax degradācijas, elektriskās shēmas pārtraukuma vai izolācijas testa defektus.
IEC 61215 nepieciešams injicēt strāvu ±2% robežās no strāvas, ko mēra pie maksimālās jaudas (Imp), ja moduļa temperatūra ir virs 25°C.
Nav strāvas injekcijas IEC 61646, tomēr nepārtrauktība elektriskā ķēde ir jāuzrauga (neliela pretestības slodze būtu pietiekami).
Moduli pakļauj cikliskās temperatūras robežām –40 °C ± 2°C un +85°C ± 2°C ar profilu 4. attēlā.
Tc200 atteices līmenis var būt pat 30-40%. Ja kombinācijā ar Damp Heat, dažās laboratorijās, gan var būt vairāk nekā 70% no kopējās nepilnības c-Si moduļiem.
TC200 atteices līmenis ir zemāks plānas plēves, bet joprojām ir vērts uzmanību ražotājiem.
Mitrums-iesaldēt: ir vides tests.
Mērķis ir noteikt moduļa spēju izturēt augstas temperatūras ietekmi apvienojumā ar mitrumu, kam seko ļoti zemas temperatūras.
Moduli pakļauj 10 pilnus ciklus saskaņā ar saskaņoto profilu 5. attēlā (IEC 61646).
Relatīvā mitruma prasība RH = 85% ± 5% attiecas tikai uz 85°C.
Pēc šā testa modulim ļauj atpūsties no 2 līdz 4 stundām pirms vizuālās pārbaudes, mērot maksimālo izejas jaudu un izolācijas pretestību.
Šī testa atteices līmenis saglabājas robežās no 10 līdz 20%.
Izturība izbeigšanu: ir mehāniska pārbaude.
Lai noteiktu izturību moduļa izbeigšanu, kas var būt vadi, kas peld ar vadiem, skrūves, vai kā lielākajā daļā gadījumu, PV savienotāji (Tips C). Darba attiecību izbeigšanās tiek pārbaudītas, lai simulētu normālu montāžu un vadāmību dažādos stiepes izturības un lieces un griezes momenta testu līmeņos, kā minēts citā standartā IEC 60068-2-21.
Dampa-heat DH1000 (1000 stundas): ir vides tests.
Mērķis ir noteikt moduļa spēju izturēt ilgstošu mitruma iekļūšanu, piemērojot 85°C ± 2°C ar relatīvo mitrumu 85% ± 5% 1000 stundas.
DH1000 ir visvairāk "ļaundabīgi" un top-saraksts neveiksmes likmes dažās laboratorijās, kas veido līdz 40-50% no kopējās nepilnības c-Si moduļiem. Līdzīgu neveiksmju rādītāju var novērot DH1000 arī ar plānu plēvi.
Šī testa smagums īpaši apstrīd laminēšanas procesu un malu blīvējumu no mitruma. Svarīgas delaminations un koroziju šūnu daļām var novērot, kā rezultātā mitruma iekļūšanu. Pat tad, ja pēc DH1000 nav konstatēti būtiski defekti, modulis ir uzsvērts līdz punktam, ka tas kļūst "trausls" turpmākajam mehāniskās slodzes testam.
Mehāniskās slodzes tests
Šis iekraušanas tests ir izpētīt spēju moduli, lai izturētu vēja, sniega, statiskas vai ledus slodzes.
Mehāniskā slodze nāk pēc tam, kad ir apspiede Heat, un tāpēc tiek veikta paraugā, kas ir bijis saistīts ar nopietnu vides stresu.
Šā testa viskritiskākais aspekts ir saistīts ar moduļa uzstādīšanu saskaņā ar ražotāja montāžas instrukcijām, t. i., izmantojot moduļa paredzētos stiprinājuma punktus uz montāžas konstrukcijas ar paredzēto attālumu starp šiem punktiem un izmantojot atbilstošus montāžas piederumus, ja tādi ir (uzgrieznis, skrūves, skavas utt.).
Daži gadījumi, kad ir daudzzonu un bezrāmju plānas plēves moduļi, ir kritiski svarīgi attiecībā uz iepriekš minētajiem nosacījumiem.
Ja netiek ņemta vērā pareiza uzstādīšana, paliek jautājums par to, vai kļūme ir izraisījusi strukturālas problēmas vai nepiemērota montāžas tehnika.
Vēl viens aspekts, kas jāņem vērā, ir vienveidība piemēro slodzi virs virsmas moduli. Standarti paredz, ka slodze jāpiemēro "pakāpeniski, vienotā veidā", neprecizējot, kā pārbaudīt vienveidību.
2400 Pa tiek piemērots (kas atbilst vēja spiedienam 130 km / stundā) 1 stundu katrā moduļa pusē.
Ja modulis ir jākvalificē, lai izturētu stipru sniega un ledus uzkrāšanos, slodzi, ko piemēro moduļa priekšpusē šā testa pēdējā ciklā, palielina no 2400 Pa līdz 5400 Pa.
Beigās nedrīkst būt būtisku vizuālu defektu, testa laikā nav konstatēta intermitējoša atvērta ķēde. Pēc šī testa pārbauda arī Pmax (tikai IEC 61215) un izolācijas pretestību.
Krusas trieciens: ir mehāniska pārbaude.
Lai pārbaudītu, vai modulis spēj izturēt krusas akmeņu ietekmi, kas ir ~ –4°C temperatūrā. Testa iekārta ir unikāla palaidējs, kas spēj dzenot dažādus ledus lodītes svarus norādītajā ātrumā tā, lai sasniegtu moduli 11 noteiktās trieciena vietās +/- 10 mm attālumā. (1. tabula)
Laiks starp ledus lodes izņemšanu no saldētavā un ietekmi uz moduli nedrīkst pārsniegt 60 s.
Tas ir diezgan ieparasti izmantot 25 mm /7.53 g ledus bumbiņas.
Atkal, pēc testa vajadzētu pārbaudīt, vai ir kādi būtiski defekti, ko izraisa krusas akmeņi un arī Pmax (tikai IEC 61215) un izolācijas pretestība ir pārbaudīti.
Laboratorijas statistika liecina, ka šajā testā ir ļoti zems atteices līmenis.
Gaismas mērcēšana: starojums(attiecas tikai uz plānu plēvi IEC 61646)
Tas ir kritisks fragments par galīgo caurlaide / neizdoties spriedumu plānas plēves moduļiem. Mērķis ir stabilizēt plānkārtiņu moduļu elektriskās īpašības ar ilgstošu starojuma iedarbību pēc tam, kad visi testi ir pabeigti pirms Pmax pārbaudes, attiecībā pret ražotāja atzīmēto minimālo vērtību.
Testu var veikt dabiskā saules gaismā vai vienmērīgas saules enerģijas simulatorā.
Moduļi rezistīvas slodzes stāvoklī ir novietoti zem starojuma starp 600 – 1000 W/m2 temperatūras diapazonā no 50 °C ± 10°C, līdz notiek stabilizēšanās, kas ir tad, kad Pmax mērījumi no diviem secīgiem iedarbības periodiem ir vismaz 43 kWh/ m2katrs atbilst nosacījumam (Pmax – Pmin) / P (vidēji)<>
Visbeidzot, piezīme par IECEE Retest vadlīniju. Interesanti, ka tas nav labi definēts, ko var uzskatīt par "izmaiņas šūnu tehnoloģiju" plānas plēves, tādējādi atstājot lielu pelēko zonu dažādu interpretāciju un pieeju gadījumos, kad varētu norādīt "tehnoloģiju un efektivitātes uzlabošanu", "stabilizācijas uzlabošana" vai "izejas jaudas pieaugumu." Vai šie "šūnu tehnoloģijas maiņas" gadījumi un, ja jā, cik lielā mērā un kādi testi ir jāatkārto? Kā tas ir lasīt šodien, Retest pamatnostādne atstāj ceļu uz paplašināšanu iepriekšējo sertifikāciju, kas paplašinās pie varas (10%) vienkārši atkārtojot karstās vietas testu.
Retest guideline quotes 2 piezīme "... Galīgā gaisma mērcēšanas 10,19 tests ir obligāts visiem testa paraugiem," bet praksē to bieži ignorē testa laboratorijas ar rezultātu, kas ievērojami palielināta jauda, nepakļaujot testu galvenais aspekts plānas plēves tehnoloģijas: jaudas stabilizācija.
Kopumā šajā pantā aprakstīto testēšanu IEC noteica kā minimālās veiktspējas testēšanas prasības, bet, kā norādīts sākumā, jāievēro arī drošības projekta un testēšanas prasības saskaņā ar
IEC 61730-1 un IEC 61730-2. Tā kā ražotāji cenšas būt konkurētspējīgāki tirgū, lielākā daļa strādā ar sertifikācijas iestādi, lai pierādītu, ka viņu modulis ir piedzīvojis objektīvu, objektīvu testa programmu. Ja atkārtotās projektēšanas vai ražošanas procesu laikā rodas kādas izmaiņas, sertifikācijas iestādes izmanto "harmonizēto" IECEE CB sistēmu, lai noteiktu, kādi testi jāatkārto pirms iepriekšējo sertifikātu paplašināšanas. Attiecībā uz uzticamību, daži iet tik tālu, lai veiktu paplašināšanu kombinētās iekštelpu un āra uzticamības pārbaudes programmas, kas pārsniedz vienu gadu.
Mr Regan Arndt ir Ziemeļamerikas vadītājs un tehnisko sertificētājs TÜV SÜDs Fotoelementu komanda atrodas Fremont, CA. Viņš absolvējis Electronics Engineering pie Dienvidu Alberta tehnoloģiju institūts (SAIT) Kalgari, Alberta, Kanādā, un ir vairāk nekā 15 gadu pieredze testēšanas un sertifikācijas jomās fotoelementu, informācijas tehnoloģiju iekārtas, telekomunikāciju un elektriskās iekārtas mērīšanai, kontrolei un laboratorijas lietošanai. Regan ieguva oficiālu apmācību fotoelementu dizaina un testēšanas Pekinas Ķīnas Zinātņu akadēmijas Atjaunojamās enerģijas departaments. Viņš var sasniegt rarndt @ tuvam.com.
Dr Ing. Dr Ing. Robert Puto ir Global direktors Photovoltacs pie TUV SUD. Viņš ir ieteicis doktora grādu elektroniskajā inženierzinātnē politecnico di Torino (Turīnas Politehniskā universitāte), Itālijā un maģistra grādu starptautiskajā biznesa vadībā CEIBS – Šanhajā, Ķīnā. Viņam ir 15 gadu pieredze dažādu elektrisko produktu, tostarp fotoelementu, testēšanā un sertificēšanā. Viņš darbojas arī kā PV vecākais produktu speciālists TÜV SÜD grupā, tam ir tehniskā sertificētāja statuss attiecībā uz PV, un ir pilnvarots revidents ISO IEC 17025 laboratorijas novērtējumiem.
