IEC_61215-2005_翻译稿_-_地面用晶体硅光伏组件_设计鉴定和定型

地面用晶体硅光伏组件——设计鉴定和定 型 Crystalline silicon terrestrial photovoltaic(PV) modules – Design qualification and type approval 翻译稿 地面用晶体硅光伏组件——设计鉴定和定型 （IEC 61215-2005 翻译稿） 1 范围 本标准规定了地面用光伏组件设计鉴定和定型的要求， 该组件是在IEC 60721-2-1中所定义的一般室 外气候条件下长期使用。本标准仅适用于晶体硅光伏组件，薄膜光伏组件参照IEC 61646。 本标准不适用于带聚光器的组件。 本试验程序的目的是在尽可能合理的经费和时间内确定组件的电性能和热性能， 表明组件能够在规 定的气候条件下长期使用。 通过此试验的组件的实际使用寿命期望值将取决于组件的设计以及它们使用 的环境和条件。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 IEC 60068-1:1998 电工电子产品基本环境试验规程 总则 (GB/T 2421-1999 IDT IEC 60068-1: 1988) IEC 6008-2-21:1999 电工电子产品基本环境试验规程 试验U：引出端及整体安装件强度 (GB/T 2423.29-1999 idt IEC 60068-2-21) IEC 60068-2-78: 2001 电工电子产品基本环境试验规程 试验Cab：恒定、湿热试验方法 IEC 60410:1973 计数检查抽样方案和程序 IEC 60721 - 2 -1:1982 电工电子产品自然环境条件 温度与湿度 IEC 60891: 1987 晶体硅光伏器件I-V 实测特性的温度和辐照度修正方法 (GB/T 6495.4-1996 idt IEC 60891: 1987)第1 号修正（1992） IEC 60904-1:1987 光伏器件.第1部分:光电池电流.电压性能的测定 IEC 60904-2:1989 光伏器件 第2 部分 标准太阳电池的要求 (GB/T6495.2-1996 idt IEC 60904-2: 1989) IEC 60904-3:1989 光伏器件 第3 部分：地面用太阳光伏器件的测试原理及标准光谱辐照度数据 (GB/T 6495.3-1996 idt IEC 60904-3:1989) IEC 60904-6:1994 光伏器件 第6 部分 标准太阳电池组件的技术要求(SJ/T11209-1999 idt IEC 60904-6:1994) IEC 60904-7: 1998 光伏器件 第7 部分：光伏器件测试中引入的光谱失配计算 IEC 60904-9: 1995 光伏器件 第9 部分：太阳模拟器性能要求 IEC 60904-10: 1998 光伏器件 第10部分：线性测量方法 IEC 61853: 地面光伏组件的性能试验和能量分级 ISO/IEC 17025: 1999 检测和校准实验室能力的一般要求 3 抽样 从同一批或几批产品中， 按IEC 60410规定的方法随机地抽八个(如需要可增加备份)组件用于鉴定试 验。这些组件应由符合相应图纸和工艺要求规定的材料和元器件所制造，并经过制造厂常规检测、质量 控制与产品验收程序。组件应该是完整的，附带制造厂的贮运、安装和电路连接指示，包括系统最大许 可电压。 如果不能接触到标准组件中的旁路二极管，应准备一个特殊的样品来做旁路二极管的热性能试验 （10.18），旁路二极管的安装应与标准组件相同，并将10.18.2要求的温度传感器安装在二极管上。该 样品不需要进行图1所示程序的其他试验。 如果被试验的组件是一种新设计的样品而不是来自于生产线上，应在试验报告中加以说明(见第8 章)。 4 标志 每个组件都应有下列清晰而且擦不掉的标志： ——制造厂的名称、标志或符号； ——产品型号； ——产品序号； ——引出端或引线的极性(可用颜色代码标识)； ——组件允许的最大系统电压； 制造的日期和地点应注明在组件上，或可由产品序号查到。 5 试验 在开始试验前，要将所有组件，包括控制组件，在开路状态下在实际阳光或模拟阳光下照射，使累 计辐射量达到5kWh·m -2 到5.5 kWh·m -2 。 把组件分组，并按图1 所示的程序按往下的顺序进行鉴定试验。图中每个方框对应本标准的一条。 具体试验的方法和要求，包括所需要进行的初始和最终的测试，都在第10 章中详细规定。 注1：在试验过程中，一个试验的最终测试作为下一个试验的初始测试时，不需要重复，该试验的初始测试可省略。 在试验中，操作者应严格遵照制造厂关于组件的贮运、安装和连接的要求。如该类组件的已经经过 或计划进行未来IEC 61853 标准检测，则本标准的10.4、10.5、10.6 或10.7 的测试可省略。 试验的条件汇总见表1。 注2：表 1 的试验要求是作为鉴定的最低要求。如果实验室和组件制造商同意，可以按更高的要求进行试验。 6 合格判据 如果每一个试验样品达到下列各项判据，则认为该组件设计通过了鉴定试验，也通过了定型。 a) 在标准测试条件下，组件的最大输出功率衰减在每个单项试验后不超过规定的极限，在每组试 验后的不超过 8%； b) 在试验过程中，无组件呈现断路现象； c) 无第 7 章中定义的任何严重外观缺陷； d) 试验完成后满足绝缘试验要求； e) 每组试验开始时和结束时，湿热试验后满足漏电流试验的要求； f) 满足单个试验的特殊要求。 如果两个或两个以上组件达不到上述判据，该设计将视为达不到鉴定要求。如果一个组件未通过任 一项试验，取另外两个满足第3 章要求的组件从头进行全部相关试验程序的试验。假如其中的一个、或 两个组件都未通过试验，该设计被判定达不到鉴定要求。如果两个组件都通过了试验，则该设计被认为 达到鉴定要求。 7 严重外观缺陷 对设计鉴定和定型，下列缺陷是严重的外观缺陷： a) 破碎、开裂、或外表面脱附，包括上层、下层、边框和接线盒； b) 弯曲、不规整的外表面，包括上层、下层、边框和接线盒的不规整以至于影响到组件的安装和 /或运行； c) 一个电池的一条裂缝，其延伸可能导致超过一个电池 10%以上面积从组件的电路上减少； d) 在组件的边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道； e) 丧失机械完整性，导致组件的安装和/或工作都受到影响。 8 报告 通过定型后，试验机构应给出符合 ISO/IEC17025 要求的正式鉴定试验报告，应包括测定的性能参 数，以及任何第一次试验未通过测试和重新试验的详细情况。报告应包含组件的详细规格，每一份证书 或报告还应包括下列信息： a) 标题； b) 实验室的名称、地址和完成试验测试的地点； c) 报告的每一页均有独特的标识； d) 需要时有客户的名称和地址； e) 试验完样品的描述和鉴定； f) 试验样品的特点和条件； g) 需要时标注收到试验样品的日期和试验日期； h) 所用试验方法的鉴定； i) 相关的取样； j) 对试验方法的任何偏离、附加或排除，相关特殊试验的任何其他信息，如环境条件； k) 有适当图表和照片支持的测量、 检查和推论， 包括短路电流、 开路电压和最大功率的温度系数， 额定工作温度，额定工作温度、标准测试条件及低辐照度下的功率，预紫外辐照试验所用灯的 光谱，所有试验后最大功率的衰减，任何观察到的失效； l) 试验结果估计不确定度的申明（必要时）； m) 签名和标识，或等效识别试验员，其对报告的内容及颁发日期负责； n) 对试验仅与相关试验项目结果的申明（必要时）； o) 实验室出具的证书或报告应完整采用，只有经实验室书面许可才可部分使用的申明。 制造厂应保存一份证书留作参考。 9 重新鉴定 在组件的设计、材料、元器件或工艺作任何改变时，可能需要重新进行部分或全部鉴定试验来确保 产品定型的有效性。 8 个组件 预处理 55kWh/m 2 10.1 外观检查 10.2 最大功率确定 10.3 绝缘试验 10.15 湿漏电流试验 注1：如果 IEC 61853 已经测试，可省略。 注2：如组件不是设计为敞开式支承架安装，在标准中可用太阳电池的平均平衡结温代替标称工作温度。 图1 鉴定试验程序 10.4 温度系数的测量 10.10 紫外预处理试验(15kWh/m 2 ) 10.11 热循环试验 200次 -40 ℃～+85℃ 10.13 湿—热试验 1000h, 85 ℃ 相对湿度 85% 10.5 标称工作温度的测量 10.6 标称工作温度和标准测试条件 下的性能 10.7 低辐照度下的性能 10.8 室外暴晒试验 10.18 旁路二极管性能试验 10.9 热斑耐久试验 10.11 热循环试验 50次-40℃～+85℃ 10.12 湿—冻试验 10次 -40℃～ +85℃，相对湿度 85% 10.14 引出端强度试验 10.15 湿漏电流试验 10.16 机械载荷试验 10.17 冰雹试验 1 个组件 2 个组件 2 个组件 2 个组件 1 个组件 1 个组件 1 个组件 1 个组件 10.15 湿漏电流试验 表1 试验条件一览表 试验 项目 试验条件 10.1 外观检查 详见列于10.1.2的检查 10.2 最大功率确定 见IEC 60904-1 10.3 绝缘试验 绝缘体经受直流1000V 加上两倍系统最大电压1min。 对于面积小于0.1m 2 的组件绝缘电阻不小于400M Ω， 对于面积大 于0.1 m 2 的组件，测试绝缘电阻乘以组件面积应不小于 40M Ω·m 2 ，测试时使用500V 或最大系统电压的值。 10.4 温度系数的测量 详见10.4 见IEC 60904-10 的指导 10.5 标称工作温度的测量 总太阳辐照度：800 W·m -2 环境温度： 20℃ 风速： 1m/s 10.6 标称工作温度和标准测 试条件下的性能 电池温度：25℃和标称工作温度 辐照度：1000 和800 W·m -2 ，标准太阳光谱辐照度分布符合IEC 60904-3的规定 10.7 低辐照度下的性能 电池温度：25℃ 辐照度：200 W·m -2 ，标准太阳光谱辐照度分布符合IEC 60904-3 的规定 10.8 室外暴晒试验 太阳总辐射量：60kWh·m -2 10.9 热斑耐久试验 在最坏热斑条件下，1000 W·m -2 辐照度照射5 h。 10.10 紫外预处理试验 波长在280nm 到385nm 范围的紫外辐射为15kWh·m -2 , 其中波 长为280nm 到320nm 的紫外辐射为5kWh·m -2 。 10.11 热循环试验 从-40℃到+85℃ 50 和200 次循环， 所加电流为标准测试条件下 的最大功率点电流。 10.12 湿-冻试验 从+85℃，85%相对湿度到-40℃ 10 次 10.13 湿-热试验 在+85℃，85%相对湿度下1000h 10.14 引出端强度试验 见IEC 60068-2-21 10.15 湿漏电流试验 详见10.15 对于面积小于0.1 m 2 的组件绝缘电阻不小于400MΩ，对于面积 大于0.1 m 2 的组件，测试绝缘电阻乘以组件面积应不小于40M Ω·m 2 ，测试时使用500V 或最大系统电压的最高值。 10.16 机械载荷试验 2400Pa 的均匀载荷依次加到前和后表面1h，循环三次 10.17 冰雹试验 25mm直径的冰球以23.0m/s 的速度撞击11 个位置 10.18 旁路二极管热性能试验 75℃，Isc 加上1h 75℃，1.25 倍Isc 加上1h 注：如果这类组件已经未来的IEC 61853 试验，这些试验可以省略。 10 试验程序 10.1 外观检查 10.1.1 目的 检查组件中的任何外观缺陷。 10.1.2 程序 在不低于1000 lx 的照度下，对每一个组件仔细检查下列情况： ——开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面； ——破碎的太阳电池； ——有裂纹的太阳电池； ——互联线或接头有缺陷； ——太阳电池相互接触或与边框接触； ——粘合连接失效； ——在组件的边框和电池之间形成连续通道的气泡或脱层； ——在塑料材料表面有粘污物； ——引出端失效，带电部件外露； ——可能影响组件性能的其它任何情况。 对任何裂纹、气泡或脱层等的状态和位置应作记录和/或照相记录。这些缺陷在后续的试验中可能 会加剧并对组件的性能产生不良影响。 10.1.3 要求 对定型来说，除第7 章中规定的严重外观缺陷外，其它的外观情况是允许的。 10.2 最大功率确定 10.2.1 目的 确定组件在各种环境试验前后的最大功率。试验的重复性是最重要的因数。 10.2.2 装置 a) 一个光源（自然光或符合 IEC 60904-9 的 B 级或更优模拟器）； b) 一个符合 IEC 60904-2 或 IEC 60904-6 的标准光伏器件。如果使用 B 级模拟器，标准光伏器 件应为标准光伏组件，该组件应采用与测试样品相同技术制造（有相同光谱相应）并且相同尺 寸大小； c) 一个合适的支架使测试样品与标准器件在与入射光线垂直的相同平面； d) 一个监测测试样品与标准器件温度的装置，要求温度测试准确度为±1℃，重复性为±0.5℃； e) 测试测试样品与标准器件电流的仪器，准确度为读数±0.2%。 10.2.3 程序 按照IEC 60904-1的方法，使用自然光或符合IEC 60904-9的B 级或更优的模拟器，测试组件在特定 辐照度和温度条件（推荐范围：电池温度：25℃到50℃；辐照度：700W·m -2 到1100 W·m -2 ）下的电流— 电压特性。如组件是为特定条件下工作而设计，可以采用与预期工作条件相近的温度及辐照度水平进行 测量。为了比较同一个组件在环境试验前后的一系列测试结果，可根据IEC 60891规定作温度和 辐照度的修正。为了减少修正幅度，应努力使最大功率的测量尽可能在相同工作条件下进行，即对一个 特定组件应在尽量相同的温度和辐照度下进行最大功率的测量。最大功率测量重复性必须优于±1%。 10.3 绝缘试验 10.3.1 目的 测定组件中的载流部分与组件边框或外部之间的绝缘是否良好。 10.3.2 装置 a) 有限流的直流电压源，能提供 500V 或 1000V 加上 10.3.4 c)规定两倍组件的最大系统电压的 电压； b) 测量绝缘电阻的仪器。 10.3.3 试验条件 对组件试验的条件：温度为环境温度(见IEC 60068-1)，相对湿度不超过75%。 10.3.4 程序 a) 将组件引出线短路后接到有限流装置的直流绝缘测试仪的正极。 b) 将组件暴露的金属部分接到绝缘测试仪的负极。如果组件无边框，或边框是不良导体，将组件 的周边和背面用导电箔包裹，再将导电箔连接到绝缘测试仪的负极。 c) 以不大于 500V/s 的速率增加绝缘测试仪的电压， 直到等于 1000V 加上两倍的系统最大电压(即 由制造商标注在组件上的最大系统电压)。如果系统的最大电压不超过 50V，所施加的电压应 为 500V。维持此电压 1min。 d) 降低电压到零，将绝缘测试仪的正负极短路使组件放电。 e) 拆去绝缘测试仪正负极的短路。 f) 以不大于 500V/s 的速率增加绝缘测试仪的电压， 直到等于 500V 或组件最大系统电压的高值。 维持此电压 2min。然后测量绝缘电阻。 g) 降低电压到零，将绝缘测试仪的正负极短路使组件放电。 h) 拆去绝缘测试仪与组件的连线及正负极的短路线。 注：如果组件无金属边框，也没有上玻璃层，应将金属板如10.3.4 b)放在组件的正面上重复绝缘试验。 10.3.5 试验要求 ——在步骤 c)中，无绝缘击穿或表面无破裂现象。 ——对于面积小于 0.1m 2 的组件绝缘电阻不小于 400MΩ。 ——对于面积大于 0.1 m 2 的组件，测试绝缘电阻乘以组件面积应不小于 40MΩ·m 2 。 10.4 温度系数的测量 10.4.1 目的 从组件试验中测量其电流温度系数( α)、电压温度系数( β) 和峰值功率温度系数（δ）。如此测定的 温度系数， 仅在测试中所用的辐照度下有效； 参见IEC 60904-10 对组件在不同辐照度下温度系数评价。 10.4.2 装置 需要下列装置来控制和测量试验条件： a) 后续试验继续使用的光源（自然光或符合 IEC 60904-9 的 B 类或更好太阳模拟器）； b) 一个符合 IEC 60904-2 或 IEC 60904-6 的标准光伏器件，已知其经过与绝对辐射计校准过的 短路电流与辐照度特性。 c) 能在需要的温度范围内改变测试样品温度的设备。 d) 一个合适的支架使测试样品与标准器件在与入射光线垂直的相同平面； e) 一个监测测试样品与标准器件温度的装置，要求温度测试准确度为±1℃，重复性为±0.5℃； f) 测试测试样品与标准器件电流的仪器，准确度为读数±0.2%。 10.4.3 程序 有两种可接受的测量温度系数的程序。 10.4.3.1 自然光下的程序 a) 仅在满足下列条件时才能在自然光下进行测试： ——总辐照度至少达到需要进行测试的上限； ——瞬时振荡（云、薄雾或烟）引起的辐照度变化应小于标准器件测出总辐照度的 2%； ——风速小于 2m/s。 b) 安装标准器件与测试组件共平面，使太阳光线垂直(±5°内)照射二者，并连接到需要的设备上。 注：以下条款描述的测试应尽可能快地在同一天的一、二小时内完成，以减少光谱变化带来的影响。如不能做到则 可能需要进行光谱修正。 c) 如果测试组件及标准器件装有温度控制装置，将温度设定在需要的值。 d) 如果没有温度控制装置，要将测试样品和标准器件遮挡阳光和避风，直到其温度均匀，与周围 环境温度相差在±1℃以内，或允许测试样品达到一个稳定平衡温度，或冷却测试样品到低于 需要测试温度的一个值，然后让组件自然升温。在进行测量前，标准器件温度应稳定在其平衡 温度的±1℃以内。 e) 记录样品的电流—电压曲线和温度，同时记录在测试温度下标准器件的短路电流和温度。如需 要可在移开遮挡后立即进行测试。 f) 辐照度G 0 可根据IEC 60891 从标准光伏器件的短路电流(I sc )测试值进行计算，并修正到标准测 试条件下的值(I rc )。使用标准器件特定的温度系数( α rc )进行标准器件温度T m 的修正。 )] 25 ( 1 [ 1000 2 0 C T a I I Wm G o m rc rc sc − − × × = − .(1) 式中： α rc 是25℃和1000 W·m -2 下的相关温度系数（1/℃）。 g) 通过控制器或将测试组件交替曝晒和遮挡来调整组件的温度，使其达到和保持所需的温度。也 可让测试组件自然加热，如 d)条款所描述的数据记录程序在加热过程中周期性的应用。 h) 在每组数据记录期间，确保测试组件和标准器件的温度稳定，其变化在±1℃以内；由标准器 件测量的辐照度变化在±1%以内。所有数据记录应在 1000 W·m -2 或转换到该辐照度的值。 i) 重复步骤 d)到 h)，组件温度在至少 30℃所关心的温度范围内，至少有四个相等温度间隔。每 个试验条件至少进行三次测试。 10.4.3.2 太阳模拟器下的程序 a) 根据 IEC 60904-1 确定组件在室温及要求的辐照度下的短路电流。 b) 将测试组件安装在改变温度的设备中， 安装标准光伏器件到模拟器光束内， 连接到使用仪器上。 c) 将辐照度设定在如 a)条款确定测试组件的产生短路电流上。 使用标准光伏电池使整个试验期间 的辐照度维持在该水平。 d) 加热或冷却组件到适当的一个温度，一旦组件达到需要的温度就进行I SC , V OC 和峰值功率的测 量。在至少 30℃感兴趣温度范围上，以大约 5℃的温度步长改变组件的温度，重复测试I SC , V OC 和峰值功率的测量。 注：在每个温度可测量完整的电流—电压特性，以确定随温度变化的最大工作点电压和最大工作点电流。 10.4.3.3 计算温度系数 a) 绘制 I SC , V OC 和P MAX 与温度的函数图，利用最小二乘法拟合曲线，使曲线穿过每一组数据。 b) 从最小二乘法拟合的电流、电压和峰值功率的直线斜率计算短路电流温度系数α，开路电压温 度系数β和最大功率温度系数δ。 注1：根据 IEC 60904-10 确定试验组件是否可以认为是线性组件。 注2：使用该程序测量的温度系数仅在测试的辐照度水平上有效。相对温度系数可用百分数表示，等于计算的α， β和δ除以 25℃时的电流、电压和最大功率值。 注3：因为组件的填充因子是温度的函数，使用α和β的乘积不足以表示最大功率的温度系数。 10.5 电池标称工作温度的测量 10.5.1 目的 测定组件的标称工作温度(NOCT)。 10.5.2 导言 标称工作温度定义为在下列标准参考环境(SRE)，敞开式支架安装情况下，太阳电池的平均平衡结 温： a) 与水平面夹角 45°； b) 总辐照度：800W·m -2 ； c) 环境温度：20℃； d) 风速： 1m/s； e) 电负荷： 零(开路)。 系统设计者可用标称工作温度作为组件在现场工作的参考温度， 因此在比较不同组件设计的性能时 该参数是一个很有价值的参数。然而组件在任何特定时间的真实工作温度取决于安装的方式、辐照度、 风速、环境温度、天空温度、地面和周围物体的反射辐射与发射辐射。为准确预测组件的性能，上述因 素的影响应该考虑进去。 测定标称工作温度两种方法的描述： 第一种称为“基本方法”，能普遍用于所有光伏组件。在组件不是设计为敞开式支架安装时，用制 造厂所推荐的方法安装，基本方法仍可测定其在标准参考环境中平衡平均太阳电池结温。 第二种称为“间接方法（参考平板法）”，比第一种方法更快，但仅能应用于与试验时所用的参 考平板有同样环境(在一定的风速和辐照度范围内)温度响应的光伏组件。带有前玻璃和后塑料的晶体硅 组件属于此类。参考平板的校准采用与基本方法相同的程序。 10.5.3 基本方法 10.5.3.1 原理 在标准参考环境所描述的环境条件范围内， 该方法收集电池试验的真实温度数据。 数据给出的方式， 允许精确和重复地确定标称工作温度。 太阳电池结温(T J )基本上是环境温度(Tamb)、平均风速(V)和入射到组件有效表面的太阳总辐照度(G) 的函数。温度差(T J - Tamb)在很大程度上不依赖于环境温度，在400 W·m -2 的辐照度以上，基本上线性正 比于辐照度。在风速适宜期间，试验要求作(T J - Tamb)相对于G 的曲线，取辐照度为标准参考环境辐照 度800 W·m -2 值时的(T J - Tamb)值，再加上20℃，即可得到初步的标称工作温度值。最后把依赖于测试期 间的平均温度和风速的一个校正因子加到初步的标称工作温度中，将其修正到20℃和1m/s 时的值。 10.5.3.2 装置 需要下列装置： a) 敞开式支架，它以特定方式(见 10.5.3.3)支撑被试验组件和辐照度计。该支架应该设计为对组 件的热传导最小，并且尽可能小地干扰组件前后表面的热辐射。 注：如组件不是设计为敞开式支架安装，应按制造厂推荐的方式安装。 b) 辐照度计，安装在距试验方阵 0.3m 内组件的平面上。 c) 能测量至 0.25m/s风速和风向的设备，安装在组件上方 0.7m，距组件靠东或西 1.2m 处。 d) 一个温度传感器，具有与组件相近或更短的时间常数，安装在遮光通风良好且靠近风速传感器 之处。 e) 电池温度传感器，或国家标准认可的测量电池温度的其它设备，焊在或用有良好导热性能的胶 粘在每一个试验组件中部两片电池的背面。 f) 具有测量温度准确度±1℃的数据采集系统，在不大于 5s 的间隔内，记录下列参数： ——辐照度; ——环境温度; ——电池温度; ——风速; ——风向。 10.5.3.3 试验组件的安装 倾角：使试验组件前表面面向赤道，与水平面的倾角为45°±5°。 高度：试验组件的底边应高于当地水平面或地平面0.6m 以上。 排列：为了模拟组件安装在一个方阵中的热边界条件，试验组件应安装在一个平面阵列内，该平面 阵列在试验组件平面的各个方向上延伸至少0.6m。对于随意固定，敞开式安装的组件，应该用黑色铝板 或其它同样设计的组件来填充平面阵列的剩余表面。 周围区域：在当地太阳正午前后4h内，组件周围没有遮挡物，可以得到充分的太阳辐照。安装组件 的周围地面应是平坦的， 或是试验架位于坡顶部， 并且对阳光无特殊的高反射率。 在试验现场周围有草、 其他植物、黑色的沥青或脏迹等是允许的。 10.5.3.4 程序 a) 按 10.5.3.3 的要求，安装组件等装置，确保试验组件开路。 b) 选一无云、少风晴朗的天，记录下列参数为时间的函数：电池的温度、环境温度、辐照度、风 速和风向。 c) 剔出在下列情况下记录的数据： ——辐照度低于 400W·m -2 ； ——在 10min 期间记录辐照度变化从最大值到最小值超过 10%以上之后 10min 间隔； ——风速在 1 m/s±0.75 m/s 范围以外； ——环境温度在 20℃±15℃范围以外，或变化超过 5℃； ——在风速超过 4m/s 的疾风之后 10min 内； ——风向在东或西±20°范围内。 d) 至少选 10 个可采用的数据点，覆盖 300W·m -2 以上的辐照度范围，确保包含当地正午前后的 数据，作(TJ - Tamb)随辐照度变化的曲线，通过这些数据点用回归分析做拟合。 e) 确定在 800W·m -2 时的(TJ - Tamb)值，加上 20℃即给出标称工作温度的初步值。 f) 使用可采用的数据点，计算平均环境温度 Tamb，平均风速 V，并从图 2 中定出适当的修正因 子。 g) 修正因子与初步的标称工作温度之和即为组件的标称工作温度值，它是校正到 20℃和 1m/s时 的值。 h) 在另外二天重复上述程序，取三个标称工作温度的平均值即得到每个试验组件的标称工作温 度。 51 01 52 02 53 03 5 0.25 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.75 -3°C -2°C -1°C 0°C +1°C +2°C +3°C 平均风速 V(m/s) 平均环境温度T amb （℃） 图2 标称工作温度校正因子 10.5.4 参考平板法 10.5.4.1 原理 本方法的原理是在相同的辐照度、环境温度和风速条件下比较标准参考平板和试验组件的温度。在 标准参考环境下参考平板的稳态温度由10.5.3 所描述的基本方法测定。 先把试验组件和参考平板的温度差修正到标准参考环境， 再将此值加上标准参考环境下参考平板的 平均稳态温度，即得到试验组件的标称工作温度。实验已证明，温度差对辐照度的涨落、环境温度和风 速的小的变化不敏感。 10.5.4.2 参考平板 参考平板由硬质铝合金制成，尺寸见图3，前表面应涂刷亚光黑漆，背表面应涂刷亮光白漆。应有 达到准确度要求的仪器测量参考平板的温度。采用两组热电偶进行测量的方法见图3，将距热电偶结点 25mm 内的绝缘材料去除后，用导热性能好的电绝缘胶粘剂将热电偶分别粘入刻出的槽内，最后将两 个热电偶剩余部分粘入一个槽内。 至少应制备三块参考平板，并用10.5.3 所描述基本方法进行校准。所测定的稳态温度应在46℃～50 ℃范围内，三个平板温度相差不大于1℃。一个参考平板应该不用而作为控制参考。在进行标称工作温 度测量之前，应将参考平板在10.5.3.4 c)所规定的条件下的稳态温度和控制平板进行对比，以探察它们 之间热性能是否有变化。如果测得参考平板的温度相差超过1℃，在试验标称工作温度之前，应调查其 原因，并作相应的修正。 刻槽内两个 热电偶 图3 参考平板 10.5.4.3 试验地点 选择一周围建筑、树木和地形地貌对风几乎不干扰的平整的地点，应避免试验平板背后地面或物体 的不均匀反射。 10.5.4.4 装置 需要下列装置(见图4)： a) 参考平板的数量按 10.5.4.2 规定(比同时试验的组件数目多一个)。 b) 一个辐照度计或标准太阳电池。 c) 一个敞开式支架，支承试验组件、参考平板和辐照度计，使试验组件前表面面向赤道，与水平 面的倾角为 45°±5°。每个组件的两侧紧挨着参考平板，组件的底边距地面约为 1m。该支架应该设 计为对组件和参考平板的热传导最小，并且尽可能少地影响组件前后表面的热辐射。 d) 能测量至 0.25m/s 风速和风向的设备，安装在组件上方 0.7m，距组件靠东或西 1.2m 处，如 图 4 所示。 e) 一个环境温度传感器，具有与组件相近或更短的时间常数，安装在遮光、通风良好的盒内、靠 近风速传感器之处。 f) 电池温度传感器，或国家标准规定的测量电池温度的其它设备，焊在或用有良好导热性能的胶 粘在每一个试验组件中部两片电池的背面。 g) 具有测量温度准确度±1℃的数据采集系统，在不大于 5s 的间隔内，记录下列参数： ——辐照度； ——环境温度； ——电池温度； ——风速； ——风向； ——参考平板温度。 ——准确度：标称工作温度的总准确度为±1K。 参考平板 测试组件 参考平板 参考平板 辐射强度计 风向指示器 测试组件 风速测量仪 环境温度传感器 约1m 最小1.2m 0.7m 图4 用参考平板法测量标称工作温度 10.5.4.5 程序 a) 如图 4 所示，安装好装置、组件和参考平板，确保试验组件开路。 b) 选一无云、少风、晴朗的天，记录下列参数为时间的函数：试验组件的电池的温度、参考平板 的温度、辐照度、环境温度、风速和风向。 c) 剔出在下列条件中，或该情况发生后 15min 之内记录的数据： ——辐照度低于 750W·m -2 ，或高于 850W·m -2 ； ——一个数据记录时辐照度变化超过±40 W·m -2 ； ——2m/s 以上的风速持续 30s 以上； ——风速低于 0.5m/s 时； ——风向在东或西±20°范围内； ——参考平板之间温度差超过 1℃时。 d) 对选定期间的数据点，计算所有参考平板的平均温度T P 。 e) 对每一个组件，对选择期间内的每个数据点： 1) 取电池的平均温度为T J ，并计算 P J JP T T T − = Δ .(2) 如果ΔT JP 的变化超过4℃，则不能采用参考平板法，应采用10.5.3 所描述的基本方法。 2) 取所有ΔT JP 的平均值，即给出ΔT JPm 。 3) 作如下的计算，将ΔTJPm 修正到标准参考环境： （未修正的） 已修正的 JPm JPm T BR f T Δ ⋅ = Δ ) / ( ) ( (3) 式中： f：辐照度校正因子，等于800 除以所选定时间内的平均辐照度； B：环境温度校正因子，从所选定的时间内的平均环境温度T amb ，利用下表而得到(利用平均 环境温度和校正因子的线性关系，来推算 B 是允许的)。 T amb (℃) B 0 1.09 10 1.05 20 1.00 30 0.96 40 0.92 50 0.87 R：风速校正因子，从所选定的时间内的平均风速，利用图5 来得到。 4) 用下式计算试验组件的标称工作温度 ) (已修正的 标称工作温度 JPm PR T T Δ + = (4) 式中： T PR 是参考平板在标准参考环境下平均稳态温度。 f) 在另外二天重复上述程序，取三个标称工作温度的平均值即得到每个试验组件的标称工作温 度。 0 0 0.5 1.0 0.5 1 2 3 4 风速修正因子R 风速允许范围 平板温度较高 电池温度较高 图5 风速校正因子 10.6 标准测试条件和标称工作温度下的性能 10.6.1 目的 在标准测试条件（1000 W·m -2 ，25℃电池温度，符合IEC 60904-3的标准太阳光谱辐照度分布）和标 称工作温度和辐照度为800 W·m -2 ，且满足IEC 60904-3的标准太阳光谱辐照度分布条件下，确定组件随 负荷变化的电性能。 10.6.2 装置 a) 光源（自然光或符合 IEC 60904-9 的 B 级或更优太阳模拟器）； b) 一个符合 IEC 60904-2 或 IEC 60904-6 的标准光伏器件。如果使用 B 级模拟器，标准光伏器 件应为标准光伏组件，该组件应采用与测试样品同样技术制造（有相同光谱相应）并且同样尺 寸大小； c) 一个合适的支架使测试样品与标准器件在与入射光线垂直的相同平面； d) 一个监测测试样品与标准器件温度的装置，要求温度测试准确度为±1℃，重复性为±0.5℃； e) 测试测试样品与标准器件电流的仪器，准确度为读数±0.2%。 f) 测试测试样品与标准器件电压的仪器，准确度为读数±0.2%。 g) 能将测试样品温度设定到 10.5 所测试的标称工作温度的设备。 10.6.3 程序 10.6.3.1 标准测试条件 保持组件温度在25℃，用自然光或符合IEC 60904-9 要求的B 级或更优模拟器，按照IEC 60904-1 的规定，在1000 W·m -2 辐照度(用适当的标准电池测定)下，测量其电流-电压特性。 10.6.3.2 标称工作温度 用自然光或符合IEC 60904-9 要求的B 级或更优模拟器，按照IEC 60904-1的规定，在800 W·m -2 辐照度(用适当的标准电池测定)下，将组件均匀加热至标称工作温度，测量其电流-电压特性。 如果标准电池的光谱响应与测试组件不相同，用 IEC 60904-7 的方法计算光谱失配修正。 10.7 低辐照度下的性能 10.7.1 目的 依据IEC 60904-1的规定，在25℃和辐照度为200 W·m -2 (用适当的标准电池测定)的自然光或符合 IEC60904-9 要求的B 级或更优模拟器下，确定组件随负荷变化的电性能。 10.7.2 装置 a) 光源（自然光或符合 IEC60904-9 的 B 级或更优太阳模拟器）； b) 符合IEC60904-10、 改变辐照到 200 W·m -2 且不影响相对光谱辐照分布和空间一致性所必需的设 备； c) 一个符合 IEC 60904-2 或 IEC 60904-6 的标准光伏器件。 d) 一个合适的支架使测试样品与标准器件在与入射光线垂直的相同平面； e) 一个监测测试样品与标准器件温度的装置，要求温度测试准确度为±1℃，重复性为±0.5℃； f) 测试测试样品与标准器件电流的仪器，准确度为读数±0.2%。 g) 测试测试样品与标准器件电压的仪器，准确度为读数±0.2%。 10.7.3 程序 依据IEC 60904-1，在25℃±2℃和辐照度为200 W·m -2 (用适当的标准电池测定)的自然光或符合IEC 60904-9要求的B级或更优模拟器下，测量组件的电流-电压特性。用中性滤光器或其它不影响光谱辐照 度分布的技术将辐照度降低至特定值（降低辐照度而不影响光谱辐照度分布的技术指导见IEC 60904-10）。 10.8 室外曝露试验 10.8.1 目的 初步评价组件经受室外条件曝晒的能力， 并可使在实验室试验中可能测不出来的综合衰减效应揭示 出来。 注：由于试验的短时性和试验条件随环境而变化，对通过本试验组件的寿命做出绝对判断时应特别小心，这个试验 仅只能作为可能存在问题的指示。 10.8.2 装置 a) 太阳辐照度仪，准确优于±5%； b) 制造厂推荐的安装组件的设备，使组件与辐照度仪共平面； c) 一个组件在标准测试条件工作于最大功率点附近的合适负载。 10.8.3 程序 a) 将电阻性负载与组件相连，用制造厂所推荐的方式安装在室外，与辐照度监测仪共平面。在试 验前应安装制造厂所推荐的热斑保护设备。 b) 在 IEC 60721-2-1 所规定的一般室外气候条件下，用监测仪测量，使