太陽(yáng)能模組試驗(yàn)項(xiàng)目

太陽(yáng)能模組的可靠度試驗(yàn)是確認(rèn)太陽(yáng)能模組的性能(早么期)，針對(duì)模組的試驗(yàn)規(guī)范主要為IEC61215、IEC61646、UL1703三個(gè)試驗(yàn)規(guī)范。IEC61215是適用于結(jié)晶型(Si)模組;IEC61646是適用于薄膜型(Thin-flm)模組;UL1703則可適用于結(jié)晶型與薄膜兩種太陽(yáng)能模組。除此之外GB與CNS的太陽(yáng)能規(guī)范是從IEC沿用過(guò)來(lái)進(jìn)行部分修改的。

二、宏展與太陽(yáng)能試驗(yàn)項(xiàng)目的關(guān)係及重要性:

依據(jù)IEC61215、IEC61646的測(cè)試項(xiàng)目共約10多項(xiàng)(太陽(yáng)能模組試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)總表)。其中，會(huì)使用到宏展所制造的試驗(yàn)設(shè)備，有關(guān)的試驗(yàn)條件是溫度循環(huán)(Thermal cycling、10.11).濕冷凍(Humidity freeze、10.12)、濕熱(Damp heat、10.13)三項(xiàng)，而UL1703則只有溫度循環(huán)濕冷凍這兩項(xiàng)沒(méi)有濕熱這一項(xiàng)目。

三、溫度循環(huán)試驗(yàn)介紹(Thermal cycling)lEC61215-10-11:
說(shuō)明:太陽(yáng)能模組溫度循環(huán)試驗(yàn)，是用來(lái)確定模組于溫度重復(fù)變化時(shí)，所引起的疲勞、熱失效、或其他應(yīng)力失效。目前溫度循環(huán)的次數(shù)是200次，未來(lái)趨勢(shì)會(huì)改為600次(根據(jù)美國(guó)再生能源協(xié)會(huì)[NREL]的試驗(yàn)結(jié)果，600次的電源退化率大于200次高達(dá)一倍之多)。

透過(guò)溫度循環(huán)：可找出模組的瑕疵有:裂紋擴(kuò)展、模組裂縫、翹曲、密封材料脫層、點(diǎn)脫落、玻璃腐蝕.…等。
溫度條件:低溫:-40℃，高溫:85°C(IEC)、90℃(UL)，最快溫變率(平均):100℃/h、120℃/h，在試驗(yàn)過(guò)程中需進(jìn)行相關(guān)量測(cè)(使用慶聲太陽(yáng)能量測(cè)系統(tǒng))，試驗(yàn)過(guò)程需量測(cè)模組的:模組表面溫度、電壓電流、接地連續(xù)性、絕緣性..等。
四、溫度循環(huán)試驗(yàn)過(guò)程通偏壓的目的：
溫度循環(huán)試驗(yàn)過(guò)程，規(guī)范要求需要進(jìn)行通偏壓，其試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱俗層需Υ玫碾姵仄?Cell)發(fā)熱達(dá)到加速老化與加速故障的試驗(yàn)?zāi)康模孕枰跍囟妊h(huán)過(guò)程中于25℃以上進(jìn)行通電，美國(guó)的實(shí)驗(yàn)室有統(tǒng)計(jì)過(guò)，發(fā)現(xiàn)有通電與沒(méi)有通電的太陽(yáng)能模組失效率差異高達(dá)百分之30幾，而且實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)表示如果沒(méi)有通電的話，太陽(yáng)能模組單純?cè)跍匮沫h(huán)境中不容易失效的，所以在進(jìn)行太陽(yáng)能電池片(Cel)&模組的溫度循環(huán)試驗(yàn)時(shí)，需要與專用的量測(cè)系統(tǒng)搭配。
五、濕冷凍試驗(yàn)介紹(Humidity freeze)lEC61215-10-12:
說(shuō)明:確定元件是否足夠抵抗腐蝕傷害和水氣膨脹擴(kuò)大材料分子的能力，結(jié)冰水氣為測(cè)定故障原因的應(yīng)力，對(duì)于待測(cè)品來(lái)說(shuō)，其試驗(yàn)的應(yīng)力在于高溫高濕(85℃/85%R.H)降到低溫(-40℃濕度85%R.H.維持到25℃)，以及低溫升到高溫高濕這兩段，而非85℃/85%R.H./20小時(shí)，85℃/85%R.H./20小時(shí)的目的是要讓模組周邊充滿水氣，20小時(shí)的駐留時(shí)間太短，是不足以讓水氣滲透到模組與接線盒裡面去的。

透過(guò)濕冷凍試驗(yàn)：可找出的模組瑕疵:裂縫、翹曲、嚴(yán)重腐蝕、密封材料分層、封裝膠脫層接線盒失效&積水、濕絕緣**..等
試驗(yàn)條件:85℃/85%R.H.(20h)---40℃(0.5~4h)，最大升溫100、120℃/h、、最大降溫200°C/h。
六、濕冷凍試驗(yàn)?zāi)康?
濕冷凍的試驗(yàn)方法，主要是執(zhí)行兩種下雪環(huán)境對(duì)太陽(yáng)能模組的傷害，

1.高溫高濕(85℃/85%R.H.)下降到-4℃在25℃之前，濕度需控制在85%+5% RH.的范圍，這樣的目的是模擬下雪前的高濕驟變。
在下雪前環(huán)境會(huì)呈現(xiàn)高濕狀態(tài)，而當(dāng)溫度下降到0℃時(shí)，圍繞于模組還有接接線盒封膠的水氣會(huì)結(jié)冰，當(dāng)水氣結(jié)冰時(shí)，其體積會(huì)膨脹為原來(lái)的1.1倍，透過(guò)水氣滲透材料空隙后結(jié)冰膨脹的破壞手法，達(dá)到此試驗(yàn)?zāi)康摹Ｄ壳皾窭鋬鼋?jīng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)于接線盒封膠的破壞最高，會(huì)造成接線盒脫膠與積水，在模組失效比例里面估了7%。
2. 從低溫(-40℃)升溫升濕(50℃/85%R.H.)的目的是模擬下雪氣候下，日出時(shí)模組內(nèi)的升溫狀況，戶外環(huán)境雖然還是0℃以下，但是有光線，太陽(yáng)能模組就會(huì)發(fā)電，而且由于雪還在模組上面，會(huì)造成模組發(fā)生熱斑效應(yīng)，所以下雪環(huán)境下，模組內(nèi)的溫度還會(huì)達(dá)到50℃。

七、濕熱試驗(yàn)(Damp heat)試驗(yàn)介紹IEC61215-10-13:
說(shuō)明:確定模組抵抗?jié)駳忾L(zhǎng)期滲透之能力，依據(jù)BP Solar的試驗(yàn)結(jié)果，其1000小時(shí)是不夠的實(shí)際狀況發(fā)現(xiàn)能夠讓模組發(fā)生問(wèn)題的時(shí)間至少需要1250小時(shí)。而依據(jù)規(guī)范目前的要求，濕熱試驗(yàn)過(guò)程是沒(méi)有通電的，但是未來(lái)的趨勢(shì)也是需要通電(正、逆偏壓)，因?yàn)榭梢约铀偬?yáng)能電池片老化與失效。

試驗(yàn)條件: 85℃/85%R.H、時(shí)間:1000小時(shí) 透過(guò)濕熱試驗(yàn)可找出的瑕疵:CELL脫層EVA(脫層、變色、產(chǎn)生氣泡、霧化、褐變)、串連線變黑、TCO腐蝕、點(diǎn)腐蝕、Thin-film變黃變色、接線盒脫膠脫落