T_CSTM 00465-2022 晶体硅光伏电池湿热衰减测试方法

ICS 27.160 CCS F 04 团 体 标 准 T/CSTM 00465— 2022 晶体硅光 伏电池湿 热衰减测 试方法 Test method of damp heat degradation of crystalline silicon photovoltaic cells 2022-05-09 发布 2022-08-09 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 T/CSTM 00465—2022 I 目 录 前言 II 1 范围 . 1 2 规范 性引 用文 件 . 1 3 术语 和定 义 . 1 4 设备 及仪 器 . 1 5 样品 . 1 6 测试 步骤 . 2 7 数据 处理 . 2 8 报告 . 3 附录 A（规 范性 ） 环境 箱 中样品 及花 篮的 放置 . 4 附录 B（规 范性 ） 测试 报 告湿热 衰减 数据 . 5 附录 C（资 料性 ） 光伏 电 池和光 伏组 件湿 热测 试对 比 . 6 附录 D（资 料性 ） 起 草 单 位和主 要起 草人 . 7 T/CSTM 00465—2022 II 前 言 本文件 参照 GB/T 1.1—2020《标 准化 工作 导则 第 1 部分： 标准 化文 件的 结构 和起草 规则 》的 规 定 起草。 请注意 本文 件的 某些 内容 可能涉 及专 利。 本文 件的 发布机 构不 承担 识别 专利 的责任 。 本文件 由中 国材 料与 试验 团体标 准委 员会 建筑 材料 领域委 员会 （ CSTM/FC03）提出 。 本文件 由中 国材 料与 试验 团体标 准委 员会 建筑 材料 领域委 员会 太阳 能光 伏系 统应用 技术 委员 会 （ CSTM/FC03/TC22） 归 口。 T/CSTM 00465-2022 1 晶 体硅光 伏电池湿 热衰减 测试方法 1 范 围 本文件 规定 了在 湿热 条件 下晶体 硅光 伏电 池功 率衰 减的术 语和 定义、 设备 及 仪 器、 样品、 测试 步 骤 、 数据 处 理 、 测试 报告 等 。 本文件 适用 于晶 体硅 光伏 电池湿 热衰 减的 测试 。 2 规范性 引用 文件 下列文 件中 的内 容通 过文 中的规 范性 引用 而构 成本 文件必 不可 少的 条款 。 其 中 ， 注日 期的 引用 文件 ， 仅该日 期对 应的 版本 适用 于本文 件； 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 60068-2-78： 2012 环 境检测 第 2-78 部 分： 检测 -检测内 容 ：湿 热， 恒定 （ Environmental testing - Part 2-78: Tests – Test cab: damp heat, steady state） IEC 60904-1 光 伏 器 件 第 1 部 分 : 光 伏 电 流 － 电 压 特 性 的 测 量 （ Photovoltaic devices - Part 1: Measurement of photovoltaic current-voltage characteristics） IEC 60904-9： 2020 光 伏 器 件 第 9 部 分 ： 太 阳 模 拟 器 性 能 分 级 （ Photovoltaic devices - Part 9: Classification of solar simulator characteristics） IEC TS 63202-2 光 伏 电 池 第 2 部 分 ： 晶 体 硅 光 伏 电 池 EL 图 像 （ Photovoltaic cells - Part 2: Electroluminescence image for crystalline silicon solar cells） 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。 3.1 花篮 cassette 用于承 载 光 伏电 池 的 装置 。 4 设备及 仪器 本文件 需要 下列 设备 及仪 器完成 测试 ： a) 太阳能 模拟 器： 符 合 IEC 60904-9： 2020 规定 的 I-V 曲线测 量的 太阳 能模 拟器 ， 具有 精确 度 为 ± 1℃ 的 光伏 电池 温度 测试 装 置 ； b) 符合 IEC 60904-1 中定义 的 测量光 伏电 池产 生的 电流 和电压 的装 置； c) 环境箱 ： 应 满 足 IEC 60068-2-78： 2012 中 4.1 的要 求 ； d) 花篮： 材质 为聚 偏氟 乙烯 （ PVDF）等 耐 酸碱 腐蚀 材 料，四 边除 圆杆 外无 遮挡 ； e) 氮气柜 ：存 放待 测的 光伏 电池 ， 用于 保持 光伏 电池 的稳定 性 。 5 样品 T/CSTM 00465—2022 2 从同一 生产 批次 和同 一效 率档中 随机 抽取 至少 50片 光伏电 池。 如采 取特 殊的 取样方 式， 应在 测 试 报 告中详 细说 明。 为便于 跟踪 和报 告， 所有 光伏电 池应 进行 独立 编号 ，然后 放置 在密 闭、 遮光 的容器 中保 存。 6 测试步 骤 6.1 按照 IEC 60904-1:2020 规 定的方 法在 标准 测试 条件 （ STC）下测 试光 伏电 池 的最大 输出 功率 ，每 片 电池 测三 次 ， 取 其平 均 值作为 该电 池的 最大 输出 功率 （ , =0,1,2… 6） 。 每 次 测试应 至少 间 隔 3 s 以保证 电池 表面 温度 恢复 至初始 值。 在整 个测 试过 程中， 电池 测试 时接 触方 式不应 发生 改变 。 6.2 按照 IEC TS 63203-2 规定 的方法 获取 光伏 电池 的 EL 图 像 ，并记 录在 测试 报 告中。 6.3 将 光伏 电池 垂直 放置 在花 篮中 ， 相 邻两 电池 的间 距 为 0.6 cm -1 cm， 将花篮移 至环境 箱中 ， 若环 境 箱内放 置 2 个及 以上 的花 篮时， 花篮 之间 的距 离应 大于 1 cm。每 96 h 顺 时针 方向 改 变一 次花 篮在 环境 箱中的 位置 。 花篮 与环 境 箱侧壁 、 顶部 和底 部之 间 的距离 都应 大 于 10 cm， 测 试样品 及花 篮在 环境 箱中 的放置 应 符 合附 录 A 的 规 定。 6.4 控制环 境箱 的温 度为 （ 85 ± 2） ℃ ，相 对湿 度为 (85 ± 3) %，使 样品 在该 环境 下 放置 96 h， 花篮 取 出后至 少放 置 10 min 等待 样品自 然冷 却或 放置 在氮 气柜中 保存 。 注： 若冷却后直接测试则不需放置在氮气柜中保存。 6.5 重复步 骤 6.1 和 6.2， 连 续 两个 96 h 测试 的间 隔时 间 不应超 过 24 h。 若 电池 片 有损坏 ， 应记 录在 测 试 报告 中 ， 但相 关数 据分 析不应 包含 损坏 电池 的数 据 。 6.6 重复 6.3， 6.4 及 6.5 的 步 骤 3 个 循环 ， 直 到累 计 测 试时间 达 到 576 h， 结束 测 试。 7 数据处 理 7.1 最大输 出功 率衰 减相 对值 （ ） 记 录 每 96 h测 试 中 每 片 样 品 的 ， 计 算 每 96 h测 试 中 每 片 样 品 的 最 大 输 出 功 率 衰 减 相 对 值 （ ）。 最大输 出功 率衰 减相 对值 （ =0,1,2…6 ） 按 式（ 1） 计算。 …… …… …… …… … ……… …… … (1) 式中： —— 累 计测 试时 间 （ ） 时光伏 电池最 大输 出功 率； —— 光 伏电 池初 始最 大输 出功率 。 电池片 湿热 测试 后功 率衰 减应符 合附 录 B的要 求。 7.2 的标准 差 （ δ ） 计算每 96 h测试 中所 有未 损坏样 品的 的标 准差 ，按 式（ 2）计 算。 δ ∑ …… …… …… …… … ……… …… (2) T/CSTM 00465-2022 3 式中： — — 未损坏样 品 的平均值 。 n—— 有效 电池 片 的 数量 。 测试样 品湿 热衰 减后 的标 准差应 符合 附录 B的 要求 。 7.3 的中位 数 中位数 为所 有未 损坏 样品 的 的中 位数 ，将 一组 数据 按大小 顺序 排列 ,处 在最 中 间位置 的一 个 数作为 这组 数据 的中 位数 。 计算 每 96 h 测 试中 所有 未 损坏样 品的 的中 位数 ，测 试样品 湿热 衰减 后中 位数 应符合 附 录 B 的要求 。 光伏电 池与 光伏 组件 的湿 热衰减 有一 定的 对应 关系 ，相关 信息 见附 录 C。 8 报告 报告至 少应 包含 以内 容： a) 标题； b) 实验室 的名 称和 地址 ； c) 客户的 名称 和联 络信 息； d) 样品来 源和 取样 方式 、数 量，样 品的 型号 和规 格； e) 测试项 目的 接收 日期 及测 试日期 ； f) 仪器名 称、 型号 及等 级； g) 每片电 池的 初始 最大 输出 功率、 初始 和最 终 EL 图 片 ； h) 环境箱 中温 度、 相对 湿度 ； i) 样品 每 96 h 的 的功 率衰 减 情况（ 附 录 B.1）； j) 样品 每 96 h 的 的中 位数 （ 附录 B.2） ； k) 样品 每 96 h 的 的标 准差 （ 附录 B.2） ； l) 必要时 ，记 录环 境箱 的风 速、耗 水量 。 T/CSTM 00465—2022 4 A A 附 录 A （规范 性） 环境箱 中样 品及 花篮 的放 置 A.1 环境箱 中样 品及 花篮 的放 置见图 A.1。 标引序号说明： 1—— 电池片； 2—— 花篮； 3—— 环境箱外壁； 4—— 花篮距离环境箱内壁的距离； 5—— 花篮内电 池片间距； 6—— 环境箱内花篮间间距； 7—— 花篮距离高出风口的距离； 8—— 风向。 图 A.1 环境箱 中样 品及 花篮 的放 置示意 图 T/CSTM 00465-2022 5 B B 附 录 B （规范 性） 测试报 告湿 热衰 减数 据 B.1 电池片 湿热 测试 后功 率衰 减见 图 B.1。 图 B.1 测试 样品 湿热 后功 率衰减 图 B.2 测试样 品衰 减中 位数 及标 准差见 表 B.1。 表 B.1 测试 样品 湿热 衰减 后中位 数和 标准 差 测试时间 96h 192h 288h 384h 480h 576h 衰减中位数（ %） 0.087 0.274 0.443 0.628 0.938 1.52 衰减标准差（ %） 0.05 0.111 0.208 0.325 0.385 0.541 T/CSTM 00465—2022 6 C C 附 录 C （资料 性） 光伏电 池和 光伏 组件 湿热 测试对 比 光伏 电 池和 对应 组件 湿热 衰减之 间 存 在一 定的 相关 性 ， 在 相同 组件 封装 材料 的前提 下 ， 湿热 衰 减 严 重的电 池， 对 应组 件湿 热 衰减 有 较大 的 风 险 ， 参 见 图 C.1。 因此 对于 光伏 电 池 湿热 测试， 可以 对应 用 于 高温高 湿环 境的 组件 ， 以 及使用 易透 水封 装材 料的 组件 ， 做 一定 的电 池选 择 指导 ， 或 为组 件封 装材 料 的 选择提 供参 考依 据 。 图 C.1 光伏电 池与 光伏 组件 湿热 衰减示 意图 0.00% 2.00% 4.00% 6.00% 8.00% 10.00% 12.00% 96 192 288 384 480 576 1000 2000 3000 4000 组件 电 池 T/CSTM 00465-2022 7 D D 附 录 D （资料 性） 起草单 位和 主要 起草 人 本文件 起草单位： 晶科 能 源股份 有限 公司 、 浙 江晶 科能源 有限 公司 、 腾 晖光 伏技术 有限 公司 、 晶 科 能源 （上 饶 ） 有 限公 司 、 通威太 阳能 （ 成都 ） 有限 公司 、 水 发兴 业能 源 （珠 海） 有限 公司 、 中国 国 检 测 试控股 集团 股份 有限 公司 、山东 力诺 阳光 电力 科技 有限公 司。 本文件 主要 起草 人： 金浩 、 张昕 宇、 徐 孟雷 、 李 宁、 汪燕玲 、 黄 水华、 张玲 、 于 琨、 金 井升、 杨婧 、 任现坤 、陈 冲、 杨晓 君。