组件新版IEC标准失效率及重测要点-姚源博

姚源博 太 阳 能服务 太阳能光伏组件 德 国莱茵 TÜV 组件新版 IEC标准失效率及重测要点 09.11.2018 Präsentation TÜV Rheinland 2 目录 莱茵全球光伏网络 失效率大数据 常见失效案例及重测要点 导致失效的因素 09.11.2018 Präsentation TÜV Rheinland 3 莱茵全球光伏网络 09.11.2018 Präsentation TÜV Rheinland 4 莱茵全球光伏网络 失效率大数据 常见失效案例及重测要点 导致失效的因素 失效率大数据 09.11.2018 Präsentation TÜV Rheinland 5  从 2016年 至今 ， 至少 1412项新标准 IEC 61215以及 IEC 61730测试在 TUV 莱茵上海的实验室完成 ， 其中 59项测试失效 ， 失效率为 4.18%， 较老标准的失效率 2.9%， 有明显增加 。 4.18% 95.82% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 120.00% 失败率 通过率 新标准失效率 09.11.2018 6 除了老标准中三大常规环境测试，新标准中的 B序列测试，机械载荷测试， B1序列测试，都成为新标准对 组件质量和安全要求新的挑战 0.00% 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 6.00% 7.00% 8.00% 新标准失效率 Präsentation TÜV Rheinland 失效率大数据 09.11.2018 Präsentation TÜV Rheinland 7 莱茵全球光伏网络 失效率大数据 常见失效案例及重测要点 导致失效的因素 09.11.2018 8 B序列是新标准新增加的测试 1.65% 3.31% 4.96% 1.65% 0.00% 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 6.00% 铭牌擦拭失败 绝缘厚度测试失败 功率测试失败 外观测试失败 B序列测试失败率分布 MST 53 MST 54 MST 52 MST 54 MST 52 MST04 Damp Heat test (200h) UV test (60 kWh/m2 for front side) Humidity freeze test (10 cycles) UV test (60 kWh/m2 for back side) Humidity freeze test (10 cycles) Insulation thickness test Präsentation TÜV Rheinland 常见失效案例 扩展新的 EVA或减少 EVA厚度 扩展新背板 扩展新的接线盒密封胶 系统电压升级 09.11.2018 9 MST 55 MST 56 MST 52 MST 55 MST 52 Cold conditioning (48h) Dry heat conditioning (200h) Humidity freeze test (10 cycles) Cold conditioning (48h) Humidity freeze test (10 cycles) 2.94% 97.06% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 120.00% 失效率 通过率 B1序列测试失败率 B1序列测试的目的是评估一个组件对污染等级 I的适用性。 Präsentation TÜV Rheinland 常见失效案例 扩展新的 EVA 扩展新背板 变更电气连接终端 边缘密封胶 09.11.2018 10 材料蠕变试验的目的是验证组件所使用的材料在高温操作条件下是否会出现蠕变或失去附着 力。 Präsentation TÜV Rheinland 常见失效案例 2.78% 97.22% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 120.00% 失败率 通过率 材料蠕变测试失效率 玻璃厚度增加 扩展新 EVA 扩展新背板 扩展新的接线盒密封胶 09.11.2018 11 铭牌擦拭：铭牌经过 15秒的水擦拭 +15秒 的己烷溶剂擦 拭，发现铭牌上面的参 数模糊不清楚，铭牌发黄发黑或者出现缺角等的情况 1.08% 98.92% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 120.00% 失效率 通过率 铭牌擦拭失效率 Präsentation TÜV Rheinland 常见失效案例 09.11.2018 12 可触及测试：模拟手指用 10N的力去触碰带电体 4.79% 95.21% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 失败率 通过率 新标准 Präsentation TÜV Rheinland 常见失效案例 09.11.2018 13 测试的目的是确定组件能承受最低静态载荷的能力。 设计载荷 x安全因子 =测试载荷（安全因子至少是 1.5） 正向和反向的设计载荷可以不同 例如：正向： 2400Pax1.5=3600Pa； 反面： 1600Pax1.5=2400Pa 5.23% 1.74% 0.00% 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 6.00% 外观失败 功率失效 机械载荷 测试失败率 Präsentation TÜV Rheinland 常见失效案例 扩展新的玻璃 扩展新电池以及电池厚度减少 不同的安装方式，安装型材，带 框到无框或者反之 组件大小增加超过 20% 09.11.2018 14 Präsentation TÜV Rheinland 常见失效案例 5.48% 94.52% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 失败率 通过率 热斑耐久测试 Präsentation TÜV Rheinland 15 常见失效案例 确定组件承受热斑效应的能力，如封装焊料的熔化或变质。 有缺陷的电池，电流不匹配的电池或者组件被阴影和污垢覆盖后热失 配引 起的局部发热。 09.11.2018 扩展新的玻璃或者玻璃厚度减少 扩展新 EVA 扩展新电池 扩展新的焊带，汇流条或者焊接技术 新的电路连接方式 （单个二极管作用的电 池数增多） 功率扩 展超过 10% 系统电压升级 16 Präsentation TÜV Rheinland 常见失效案例 09.11.2018 09.11.2018 17 本测试的目的是验证光伏组件的绝缘性能。 是否能够承受大气中的过大电压。 3次连续的正向脉冲， 3次连续的反向脉冲 新 标准： 1000V系统电压 -12000V 1500V系统电压 -16000V 0.77% 99.23% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 120.00% 失败率 通过率 新标准脉 冲 耐压 Präsentation TÜV Rheinland 常见失效案例 扩展新的玻璃或者玻璃厚度减少 扩展新 EVA或者 EVA厚度减少 扩展新背板或者背板厚度减少 边缘密封胶变更 系统电压升级 09.11.2018 18 老标准： 45.5kg的铅球，分别从 300mm， 450mm以及 1220mm高度（落 差）撞击组件 新标准： 300mm 2.28% 97.72% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 120.00% 失败率 通过率 老标准组件破裂失效率 Präsentation TÜV Rheinland 常见失效案例 扩展新的玻璃 扩展新 EVA 扩展新安装方式 或者安装型 材 组件大小增加超过 20% 09.11.2018 Präsentation TÜV Rheinland 19 11.18% 88.82% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 失败率 通过率 湿冻测试失效率 0.00% 10.00% 20.00% 30.00% 40.00% 50.00% 60.00% 70.00% 目视检查失效 最大功率确定失 效 电流中断 系列 1 34.09% 63.64% 2.27% 湿冻测试失效分布 常见失效案例 确定模块承受高温和高湿度以及 低温的能力 整个湿冻测试过程中，通不超过 0.5% Impp的监控电流 扩展新 EVA 扩展新背板 新的边缘密封胶带 挂钩安装方式（安装强度 依赖硅胶） 系统电压升级 09.11.2018 Präsentation TÜV Rheinland 20 目视检查缺陷 常见失效案例 常见失效案例 09.11.2018 Präsentation TÜV Rheinland 21 8.00% 92.00% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 失败率 通过率 热循环测试 确定模块承受热失配、温度 反复 变化引起的应力变化的能力 。 温 度上升时通有电流 IMPP，在 最低温度 -40 ℃ 时，通不超过 1% Impp的监控电流 扩展新电池片 扩展新焊带，汇流条以及焊接技术 新的电气附件，新的电路链接方式 二极管的安装方式 系统电压升级 功率扩展（超过 20%） 组件尺寸增 加（超过 20%） 09.11.2018 Präsentation TÜV Rheinland 22 常见失效案例 09.11.2018 Präsentation TÜV Rheinland 23 常见失效案例 2.91% 97.09% 0.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% 100.00% 120.00% 失败率 通过率 湿热测试失效率 Präsentation TÜV Rheinland 09.11.2018 24 常见失效案例 测试组件对于长期高湿度渗透环境的耐受力。 测试温度 : (85 ± 2) °C 相对湿度 : (85 ± 5) % 测试时间 : 1000H (0-+48H) 扩展新玻璃 扩展新的 EVA 扩展新的电池 扩展新的焊带，汇流条以及焊接技术 扩展新背板 扩展新的电气附件 新的边缘密封胶带 组件尺寸增 加（超过 20%） 系统电压升级 09.11.2018 Präsentation TÜV Rheinland 25 常见失效案例 09.11.2018 26 莱茵全球光伏网络 失效率大数据 常见失效案例 导致失效的因素 Präsentation TÜV Rheinland 09.11.2018 27 导致失效的因素 新材料导入 ， 材料未做评估 材料抽检不严格 ， 批次质量缺陷  EVA / 电池 or EVA / 背板等材料本身不匹配 ， 使用不适合的材料或者材料组 合 对产品机械载荷强度的不合理设定 反光焊带 ， 焊丝的使用 ， 半片 ， 新排版等新设计 接线盒未通过 IEC 62790标准  EVA的胶联度过低或者未进行预交联并且层压参数未经过评估 串连电阻的增加导致功率下降 (如 ： 焊接处 被腐蚀 ， 虚焊等 ） 边角未打磨 铭牌材料耐候性差 背板厚度未满足 IEC 61730-1最基本的要求 Präsentation TÜV Rheinland 09.11.2018 Präsentation TÜV Rheinland 28 TÜV Rheinland Your PV competence center Thank you!