Heimild: ófullkomið
Ljósmyndavél (PV) iðnaður hefur upplifað ótrúlega hratt umbreytingu eftir árið 2000 vegna óvenjulegra tæknibylgna, allt frá efnisstigi upp í stórum stíl framleiðslu á einingum.
Þar sem gert er ráð fyrir að PV-iðnaðurinn muni vaxa stöðugt á næstu árum, eru tvær megin spurningar að vekja athygli meðal markaðsaðila:
1. Hvað er eining „góð gæði“?
2. Hversu „áreiðanlegar“ verður það á þessu sviði?
Hvort tveggja, í bili, er enn ósvarað á víðtækan hátt.
Afköst PV staðla sem lýst er í þessari grein, nefnilega IEC 61215 (Útg. 2 - 2005) og IEC 61646
(Útg. 2 - 2008), setja sérstakar prófunarraðir, skilyrði og kröfur fyrir hönnunarhæfi PV einingar.
Hönnunarhæfnin er talin tákna frammistöðu PV málsins við langvarandi váhrif á venjulegu loftslagi (skilgreint í IEC 60721-2-1). Að auki eru nokkrir aðrir staðlar (IEC 61730-1, IEC 61730-2
og UL1703) sem fjalla um öryggisréttindi einingar, en fjallað verður um þetta svæði í framtíðargrein.
Á vottunarsviðinu er hönnunarhæfi byggt á gerðarprófunum samkvæmt IEC, EN eða öðrum landsstaðlum.
Það er þess virði að benda á óviðeigandi skilmála eins og „IEC vottun,“ eða „IEC vottorð,“ sem og auglýsingar með IEC merki í stað merkis vottunaraðila sem gaf út vottunina. IEC er ekki vottunaraðili; það er skammstöfunin fyrir International Electrotechnical Committee, alþjóðleg staðlastofnun.
Þegar gerðarprófun er sameinuð með reglubundinni skoðun verksmiðjunnar af vottunaraðili, þá er það grundvöllur skírteinanna sem þeir vottunaraðilar hafa gefið út (og bera þannig sérstakt merki / merki).
Þetta getur verið að einhverju leyti staðlað viðmið fyrir „grunngæði.“ Samt sem áður er hugtakið „gæði“ of samheitalyf og oft misnotað ef einungis byggist á samræmi IEC.
Annar viðkvæmur þáttur „gæða“ er „áreiðanleiki“ einingarinnar - mikið áhyggjuefni fyrir PV verktaka / fjárfesta.
Áreiðanleiki er hvorki skilgreindur né fellur undir núverandi IEC staðla. Skortur á áreiðanleikastöðlum stafar að hluta til af því að enn sem komið er eru ekki nægar tölfræðilegar upplýsingar sem safnað er frá PV sviðunum (jafnvel „elstu“ PV stöðvarnar þurfa enn að ná 20/25 ára líftíma samkvæmt ábyrgð) .
En bæði IEC 61215 og IEC 61646 segja skýrt að áreiðanleika sé ekki beint í þeim, þannig að hönnunarhæfileiki þessara staðla feli ekki í sér áreiðanleika PV einingarinnar. Þess vegna koma sérfræðingar frá framleiðendum, prófunarhúsum og stöðlunaraðilum saman í viðleitni til að útfæra grundvöll fyrir PV áreiðanleika staðal. Búast má við fyrstu drögum, vonandi einhvern tíma á næstunni.
Ábyrgð er einnig atriði sem vert er að minnast á. Það er venja á markaðnum að selja / kaupa PV einingar sem falla undir 20 ára ábyrgð. Ábyrgðinni er ætlað að ná til öruggrar notkunar (engin raf-, hitauppstreymis-, vélrænni og brunahætta) og viðunandi afköst, þ.e. takmörkuð niðurbrot rafmagnsframleiðslu (flestir lýsa yfir 1% Pmax tapi á ári).
Eftir að hafa skýrt almennt gildissvið og takmarkanir með tilliti til gæða IEC 61215/61646 veitir eftirfarandi almenna lýsingu á prófunum þar sem lögð er áhersla á þau sem eru mjög mikilvæg fyrir kristallað kísil (c-Si) og ljósþráða þunnt filmu. Þótt IEC 61215 hafi verið hannaður byggður á traustri þekkingu á helstu kristalla kísil tækni, var IEC 61646 aðallega byggð á formlausri sílikon (a-Si) tækni. Þess vegna krefst tiltölulega nýrrar tækni eins og CIGS, CdTe osfrv. Sem sýnir sérstaka hegðun og næmi fyrir ljósum og hitauppstreymi sérstaka umönnun og tillitssemi við prófunina.
Bent er á mismun á stöðlunum tveimur í skáletri texta.
Báðir staðlarnir krefjast þess að sýni til prófa séu tekin af handahófi úr framleiðslulotu í samræmi við IEC 60410.
Einingar verða að vera framleiddar úr tilgreindum efnum og íhlutum og sæta gæðatryggingarferlum framleiðanda. Öll sýni verða að vera full í smáatriðum og fylgja fylgihlutum framleiðanda / uppsetningar framleiðanda.
Mynd 1 lýsir eðli prófana.
Hægt er að draga saman almenna nálgun beggja staðla í:
Skilgreina „helstu sjóngalla.”
Skilgreina „standast / mistakast”Viðmið.
Gerðufyrstu prófá öllum sýnum.
Hóp sýniað gangast undirprófröð.
Gerðusettu próf eftir stök próf, ogprófröð(IEC 61215).
Gerðu próf eftir stak próf, oglokaljós liggja í bleyti eftir prófröð(IEC 61646).
Leitaðu að „helstu sjóngöllum“Ogmerktu við „standast / mistakast“viðmið.
Mynd 1
Mismunandi sýni fara í gegnum mismunandi prófunarraðir samhliða, eins og sýnt er á myndum 2 og 3.
Mynd 2: Röð hæfnisprófa (IEC 61215)
Mynd 3: Prófunarröð (IEC 61646)
Fimm „helstu sjóngallar“ eru skilgreindir í IEC 61215 en þeir eru sex í IEC 61646(skáletrað er mismunur IEC 61646):
a) brotinn, sprunginn eða rifinn ytri yfirborð, þ.mt yfirborð, undirlag, rammar og tengibox;
b) beygðir eða misjafnir ytri yfirborð, þ.mt yfirborð, undirlag, rammar og mótakassar að því marki sem uppsetning og / eða notkun einingarinnar yrði skert;
c) sprunga í klefi sem útbreiðsla þess gæti fjarlægt meira en 10% af svæði frumunnar úr rafrásinni á einingunni;
c) tóm í eða sýnileg tæringu á einhverju af þunnu filmulögunum í virku rafrásirnar á einingunni, sem nær yfir meira en 10% af hvaða frumu sem er; (IEC 61646)
d) loftbólur eða skemmdir sem mynda samfellda leið milli einhvers hluta rafrásarinnar og brún einingarinnar;
e) tap á vélrænni heilleika, að því marki sem uppsetning og / eða notkun einingarinnar yrði skert;
f) Einingarmerkingar (merkimiða) eru ekki lengur festar, eða upplýsingarnar eru ólesanlegar. (IEC 61646)
Ásamt 6 aðgerðum „standast / mistakast“ skilyrði:
a) niðurbrot hámarksafköst fer ekki yfir tilskilin mörk eftir hverja prófun né 8% eftir hverja prófunarröð;
a) að loknu ljósi í bleyti er hámarksafköst við STC ekki minna en 90% af lágmarksgildi sem framleiðandi tilgreinir. (IEC 61646)
b) ekkert sýni hefur sýnt neina opna hringrás meðan á prófunum stóð;
c) það eru engar sjónrænar vísbendingar um helstu galla;
d) kröfur um einangrunarprófanir eru uppfylltar eftir prófanirnar;
e) kröfur um prófunar á votum leka eru uppfylltar í upphafi og lok hverrar röð og eftir raka hitaprófunina;
f) sérstakar kröfur í einstökum prófum eru uppfylltar.
Ef tvö eða fleiri sýni mistakast í einhverjum af þessum prófunarviðmiðum er hönnunin talin falla undir hæfi. Ef eitt sýni mistakast próf, skulu önnur tvö sýni gangast undir alla viðeigandi prófunarröð frá upphafi. Ef eitt eða bæði af þessum nýju sýnum mistakast, er hönnunin talin falla undir hæfniskröfur. Ef bæði sýnin standast prófunarröðina er hönnunin talin uppfylla hæfniskröfur.
Athugasemd:Ákveðnar bilanir, jafnvel þó að á einu sýnishorni, geti verið vísbending um alvarleg hönnunarvandamál sem krefjast bilunargreiningar og endurskoðunar hönnunar til að forðast skila af sviði (áreiðanleikavandamál). Í slíkum tilvikum ætti rannsóknarstofan að stöðva prófunarröðina og bjóða framleiðandanum að framkvæma ítarlega bilunargreiningu, bera kennsl á rótina og koma á nauðsynlegum úrbóta áður en lögð er fram breytt breytt sýni til endurprófunar.
Mismunur á a-lið milli IEC 61215 og IEC 61646 varðandi Pmax niðurbrot er þess virði að gera athugasemdir við.
Í IEC 61215 skal niðurbrot Pmax ekki vera meira en 5% af upphaflegu Pmax sem mælt var í upphafi hverrar prófs og ekki meira en 8% eftir hverja prófunarröð.
Í IEC 61646 eru tveir mikilvægir þættir:
1. Skilgreining á lágmarks Pmax (fengin úr merktu Pmax ± t (%) á flokkunarmerkinu, þar sem t (%) gefur til kynna framleiðsluþol).
2. Öll sýni skulu liggja í bleyti í bleyti og verða að sýna loka Pmax ≥ 0,9 x (Pmax - t (%)).
Með öðrum orðum, IEC 61646 hættir viðmiðuninni um niðurbrot Pmax eftir staku prófin (-5%) og prófunarraðirnar (-8%) sem notaðar voru í IEC 61215, og reiðir sig á þess í stað að kanna niðurbrot Pmax með hliðsjón af aflþyngdinni á eftir öllum prófunum hefur verið lokið og sýnin létt í bleyti.
Annar munurinn er sá að IEC 61215 krefst þess að öll sýni séu „forsniðin“ með því að afhjúpa þau (opin hring) fyrir samtals 5,5 kWh / m2.
Það er engin krafa í IEC 61646 í þeim tilgangi að forðast þau sérstöku áhrif sem forsjá getur haft á mismunandi þunnfilmu tækni. Sumar þunnfilmatækni eru næmari fyrir niðurbroti ljóss en öðrum viðkvæmari fyrir dökkum hitaáhrifum. Þess vegna væru fyrstu prófanir eftir ósamgena aðferð til að meta breytingarnar í gegnum prófunarröðina. Þess í stað kallar IEC 61646 eftir endanlegri bleyti á öllum sýnum eftir umhverfisröðina og eftirlitssýnið og að mæla endanlega Pmax til að meta hvort niðurbrot sé ásættanlegt með hliðsjón af hlutfallslegu lágmarksgildi Pmax.
Hér á eftir kemur stutt lýsing á prófunum.(Mismunur á IEC 61646 verður bent á skáletrað.)
Sjónræn skoðun: er venjulega greiningarpróf.
Tilgangurinn er að greina einhvern „helstu sjónskerðingu“ sem skilgreindur er hér að ofan með því að athuga eininguna á vel upplýstu svæði (1000 lux).
Það er endurtekið ítrekað í öllum prófunarröðunum og er framkvæmt meira en nokkur önnur próf.
Hámarksafl (Pmax): er venjulega afköst breytu.
Það er einnig framkvæmt nokkrum sinnum fyrir og eftir hin ýmsu umhverfispróf. Það er hægt að framkvæma annað hvort með sólarhermi eða utandyra.
Þrátt fyrir að staðalinn gefi möguleika á að framkvæma prófunina fyrir fjölda hita frumna (25 ° C til 50 ° C) og geislunarmagn (700 W / m2 til 1.100 W / m2), þá er það algengt hjá PV rannsóknarstofum að framkvæma það við svokölluð stöðluð skilyrði (STC). Samkvæmt skilgreiningu samsvarar STC: 1000 W / m2, 25 ° C frumuhiti, með tilvísun sólarljós geislun sem kallast Air Mass 1.5 (AM1.5), eins og skilgreint er í IEC 60904-3.
Flestar rannsóknarstofur nota innanhússprófanir með sólarhermum sem hafa litróf eins nálægt AM1.5 og mögulegt er. Hægt er að flokka einkenni sólarherma og frávik frá staðlinum AM1.5 samkvæmt IEC 60904-9. Margir birgjar með sólarhermi bjóða upp á kerfi sem eru flokkuð með hæstu einkunn: AAA, þar sem fyrsti stafurinn gefur til kynna litróf gæði, annar stafurinn; einsleitni geislunar á prófunarsvæðinu og þriðja stafinn; tímabundinn stöðugleika geislunar. Flokkun sólarherma er að finna í IEC 60904-9: 2007.
Athugasemd:Sjálf yfirlýsingar frá birgjum eru ekki endilega vísbendingar um mælingar rekjanleika til
Heimurinn PV mælikvarði.
Rétt og rekjanleg Pmax-mæling á heimsmælikvarða mælikvarða skiptir sköpum. Ekki aðeins er það eitt af viðmiðunar- / mistakaviðmiðunum, heldur geta mældu gildi notendanna einnig verið notuð sem árangursvísir fyrir mat á afrakstri.
Báðir staðlarnir setja nokkrar kröfur um nákvæmni til að mæla hitastig, spennu, straum og geislun.
Það er mikilvægt að hafa í huga að endurtekningarhæfileiki fyrir aflmælingu í IEC 61215 er aðeins ± 1%.
Ekkert er minnst á slíka kröfu í IEC 61646, líklega vegna vel þekktra „óstöðugleika“ og „endurtekningar“ á mismunandi þunnfilmatækni. Í staðinn hefur almennar ráðleggingar IEC 61646:
„Leitast skal við að tryggja að hámarksaflsmælingar séu gerðar við svipuð rekstrarskilyrði, það er að lágmarka umfang leiðréttingarinnar með því að gera allar hámarksaflsmælingar á tiltekinni einingu við um það bil sama hitastig og geislun.“
Annar mikilvægur þáttur sem stuðlar að nákvæmni Pmax-mælingar, sérstaklega fyrir þunnfilmu, er litrófsmismismunun milli tilvísunarfrumna sem notaðar eru af rannsóknarstofunni og sértækri tækni sem verið er að prófa.
Einangrun viðnám: er rafmagnsöryggispróf.
Tilgangurinn er að ákvarða hvort eining hefur nægjanlega rafeinangrun milli núverandi burðarhluta og ramma (eða umheimsins). Rafmagnsstyrkur prófari er notaður til að beita DC spennu uppsprettu allt að 1000 V auk tvöfalt hámarks kerfisspennu. Eftir prófið skal ekki vera nein sundurliðun né nein yfirborðsspor. Fyrir einingar með svæði sem er stærra en 0,1 m2, viðnámið skal ekki vera minna en 40 MΩ fyrir hvern fermetra.
Próf vegna votleka núverandi: er rafmagnsöryggispróf líka.
Tilgangurinn er að meta einangrun einingarinnar gegn rakainnstreymi við blautar vinnuskilyrði (rigning, þoku, dögg, bráðinn snjó), til að forðast tæringu, jarðvegsleysi og þar með hættu á raflosti.
Einingin er sett í grunnan tank að dýpi sem nær yfir alla fleti nema kapalinngang tengiboxa sem ekki eru hannaðir fyrir dýfingu (lægri en IPX7). Prófspennu er beitt milli styttu úttakstengjanna og vatnsbaðlausnarinnar upp að hámarks kerfisspennu einingarinnar í 2 mínútur.
Einangrunarviðnám skal ekki vera minna en 40 MΩ fyrir hvern fermetra fyrir einingar með svæði sem er stærra en 0,1 m2.
Það er mikilvægt að vita að tengingartengin ættu að vera sökkt í lausnina meðan á prófuninni stendur og þar sem gölluð tengi getur verið orsök mikilvægrar FAIL niðurstöðu.
Athugasemd:Bilun í prófun á núverandi leka vegna blautra leka vegna gallaðra tengja er ekki sjaldgæfur atburður og sem slíkur er það örugglega raunveruleg hætta fyrir rekstraraðila á þessu sviði. Það er enginn IEC staðall sem fjallar um PV-tengi, en það er samstilltur Evrópustaðall (EN 50521). Löggilt tengi við EN 50521 hafa farið í alvarlegar prófanir, þar með talið Thermal Cycle (200) og Damp Heat (1000 klst.), Og það er hægt að nota sem viðmiðun við val á birgjum. Prófið með einingunni mun þó hafa lokaorðið. Að fylgjast vel með tengjum sem fylgja með tengiboxunum er viðkvæmt verkefni fyrir framleiðendur PV mála. „Auðveld“ skipti á birgjum tenginga með mismunandi hönnun geta verið mikil hætta á prófun á núverandi leka á blautum leka.
Prófið á núverandi leka á blautu er raðað sem eitt af þeim bilunum sem oftast hafa komið upp við PV prófgráðu á prófunarstofunum. Þegar bilunin er ekki vegna tengingarvandamála (eins og getið er hér að framan), mun bilunin líklega gerast eftir raka hitapróf og / eða rakastig frystiprófunar fyrir einingar sem eiga í vandræðum með klæðningu og þéttingarferli brúnar við framleiðslu.
Hitastigstuðlar: er afköst breytu.
Tilgangurinn er að ákvarða hitastuðla skammhlaupsstraumsins Isc (α), opins hringrásarspennu Voc (β)
og hámarksafl (Pmax) (δ) frá mátamælingum. Stuðlarnir sem þannig voru ákvarðaðir eru aðeins gildir við þann geislun sem mælingarnar voru gerðar á (þ.e. við 1000 W / m2fyrir flestar rannsóknarstofur sem nota sólarhermi).
Fyrir einingar með þekkta línuleika yfir tilteknu geislunarsviði samkvæmt IEC 60891, geta reiknaðu stuðlarnir talist gildir um það geislamarkssvið.
IEC 61646 er „varfærnari“ og gerir viðbótar athugasemd varðandi þunnfilmu einingar, þar sem hitastuðullinn getur verið háður geisluninni og hitauppstreymi sögu einingarinnar… En frá prófsjónarmiði er hitastuðull prófunarreiturinn einfaldlega settur undir fyrsta prófunarröð vinstri handar (mynd 3). „Geislun og hitasaga“ þessarar sýnis samanstendur einfaldlega af „ferðinni“ sem það tók til að komast á rannsóknarstofuna, umhverfisaðstæður sem það var geymt undir, fyrstu prófanirnar og að lokum útsetningarprófið úti (60 kWst / m2).
Tvær aðferðir eru notaðar við mælingu með sólarhermum:
1. við upphitun einingarinnar eða
2. kælingu á einingunni;
yfir 30 ° C bil (t.d.25 ° C - 55 ° C) og með hverju 5 ° C millibili tekur sólarherminn IV mælingu (Isc, Voc, Pmax endurspeglast ekki, en mældur meðan á IV sveipunum stendur) þar á meðal Isc, Voc og Pmax.
Gildi Isc, Voc og Pmax eru samsöfnuð sem hitastigsaðgerðir fyrir hvert gagnasett. Stuðlarnir α, β og δ eru reiknaðir út frá hlíðum beinu lína með minnstu ferninga og passa fyrir þrjú samsæri
Miðað við ákveðið stig geislunar er þess að geta að β (fyrir Voc) og δ (fyrir Pmax) eru tveir viðkvæmastir fyrir hitabreytingum. Þeir hafa báðir „-“ merkið sem gefur til kynna að Voc og Pmax lækka með hækkandi hitastigi en α (fyrir Isc) hefur „+“ merkið, þó miklu minna gildi en β og δ. Hægt er að lýsa öllum þremur stuðlum sem hlutfallslegum prósentum með því að deila reiknuðu α, ß og δ með gildum Isc, Voc og Pmax við 25 ° C (1000 W / m2).
Hitastigstuðlar eru árangursbreytur sem notendur nota oft til að líkja eftir orkuafrakstri eininganna í heitu loftslagi. Maður verður að muna að þeir eru gildir við 1000 W / m2geislamyndunarstig sem notað er í rannsóknarstofunni nema að sannað hafi verið línuleg eining á mismunandi geislunarstigum.
Nafnhitastig rekstrarfrumuhitastigs (NOCT): er afköst breytu.
NOCT er skilgreint fyrir opinn rekka eining í eftirfarandi venjulegu viðmiðunarumhverfi:
hallahorn: 45 ° frá láréttu
alls geislun: 800 W / m2
umhverfishiti: 20 ° C
vindhraði: 1 m / s
ekkert rafmagnsálag: opinn hringrás
NÓT er hægt að nota kerfishönnuðinn sem leiðbeiningar um hitastig sem eining mun starfa á þessu sviði og það er því gagnlegur breytur þegar borið er saman árangur mismunandi einingahönnunar. Hins vegar
raunverulegur rekstrarhiti er beinlínis háð festingarbyggingu, geislun, vindhraða, umhverfishita, endurspeglun og losun frá jörðu og hlutum í grenndinni o.s.frv.
Svokölluð „aðalaðferð“ til að ákvarða NOCT er mælingaraðferð úti sem notuð er af IEC 61215 og IEC 61646 og gildir almennt um allar PV einingar. Ef um er að ræða einingar sem ekki eru hannaðar til að festa opinn rekki, er hægt að nota aðalaðferðina til að ákvarða jafnvægishitastig sólarfrumuhitastigs, með eininguna festan eins og framleiðandi mælir með.
Prófuppsetningin krefst skráningar og vali á gögnum fyrir geislun (pýronamæli), umhverfishiti (hitastigskynjarar), hitastig frumna (hitahitar festir á bakhlið einingarinnar sem samsvarar tveimur miðjufrumum), vindhraða (hrað skynjari) og vindátt (stefnuskynjari). Allt þetta magn skal vera innan tiltekinna tímabila til að vera viðunandi við útreikning á NOCT.
Að lágmarki sett af 10 viðunandi gagnapunktum sem teknir eru bæði fyrir og eftir „sólarhádegi“ eru notaðir við útreikning á lokamarkmiðinu.
Útiútsetning: er geislunarpróf.
Tilgangurinn er bráðabirgðamat á getu námsins til að standast váhrif úti. Hins vegar felur það aðeins í sér útsetningu fyrir samtals 60 kWh / m2sem er frekar stuttur tími til að taka neina dóma um líftíma einingarinnar.
Á hinn bóginn getur þetta próf verið gagnlegur vísbending um möguleg vandamál sem gætu ekki fundist við aðrar rannsóknarstofuprófanir.
IEC 61215 krefst niðurbrots hámarksafls (Pmax) að fara ekki yfir 5% af upphafsgildinu.
IEC 61646 þarf hámarksafl (Pmax) að vera ekki lægri en merkt „Pmax - t%.“
Þó for-skilyrt c-Si einingar samkvæmt IEC 61215 (5,5 kWh / m2) sýna ekki gagnrýni með þessu prófi, viss þunnfilmatækni gæti lent í fleiri vandamálum. Ástæðan má skýra með því að í IEC 61646 verður mældur Pmax eftir 60 kWh / m2 váhrif að vera hærri en merkt „Pmax - t% af framleiðanda. Þetta eina sýnishorn er undir fyrstu prófunarröðinni, þar sem einu „sagan“ eru fyrstu prófanirnar og útsetningin úti fyrir samtals 60 kWh / m2 við mismunandi veðurskilyrði yfir 24 klukkustundir eftir staðsetningu rannsóknarstofunnar. Traust þekking á tækninni sem framleiðandinn er að prófa með tilliti til niðurbrots ljóss, næmni fyrir hita, raka osfrv. Er nauðsynleg til að ákvarða rétt Pmax og standast prófið.
Þol á heitum stað: er hitauppstreymi / greiningarpróf.
Tilgangurinn er að ákvarða hæfni einingarinnar til að standast staðbundna upphitun af völdum sprunginna, ósamræmds frumna, bilana í samtengingum, skugga að hluta eða jarðvegs.
Upphitun á heitum stað á sér stað þegar rekstrarstraumur einingarinnar fer yfir minnkaðan skammhlaupsstraum gölluðra (eða skyggðra) frumna. Þetta mun neyða frumuna / frumurnar í öfug hlutdrægni þegar það verður að álagi sem dreifir hita. Alvarlegt fyrirbæri á heitum stað getur verið eins dramatískt eins og beinbruna í öllum lögunum, sprunga eða jafnvel brot á glerinu. Það er mikilvægt að hafa í huga að jafnvel við minna alvarlegar hitastigsaðstæður, með íhlutun hliðarbrautdíóða, er hluti (einnig þekktur sem strengur) í einingunni útilokaður og veldur því skynsamlegt samdráttur í afköstum einingarinnar.
Stöðugt er verið að ræða aðferðina til að líkja eftir raunhæfum hitastað í viðeigandi ákvæði 10.9 í IEC 61215.
Það er vel tekið af helstu prófunarstofum að núverandi útgáfa af heitum stað aðferðarinnar er ekki fulltrúi, né heldur er hún fær um að tákna raunverulegan stað á heitum stað. Búið er að endurbæta hot-spot aðferð innan TC82 frá IEC og er búist við að hún verði staðla með 3rdútgáfa af IEC 61215 árið 2010. Sum prófunarstofur hafa ákveðið að nota nú þegar bættri aðferð.
Nánari innsýn og smáatriði verða veitt í framtíðargrein.
Þrátt fyrir að tölfræðin um bilunartíðni í mismunandi rannsóknarstofum geti verið mismunandi, virðist heitur staður samt vera í 5 algengustu bilunum fyrir bæði c-Si og þunnfilmu einingar.
Hliðarbraut díóða: er hitapróf.
Hliðarbraut díóða er mjög mikilvægur þáttur í hönnun mátanna. Það er mikilvægur þáttur sem ákvarðar hitauppstreymi hegðunar einingarinnar við heitum stað og hefur því einnig bein áhrif á áreiðanleika á sviði.
Prófunaraðferðin krefst þess að hitaeining sé hengd við díóða / hólkinn, hita eininguna upp í 75 ° C ± 5 ° C og beita straumi sem jafngildir skammhlaupsstraumnum Isc mældur við STC í 1 klst.
Hitastig hvers hliðardíóða megin er mælt (stigi) og mótunarhitastig (Tj) er reiknað
með því að nota formúlu með því að nota forskriftina sem framleiðandi díóða framleiðir (RTHjc=stöðugur sem framleiðir er af díóðaframleiðanda varðandi Tj við Tcase, venjulega hönnunarstika og UD=díóða spennu, ID=díóða straum).
Síðan er straumurinn aukinn í 1,25 sinnum skammhlaupsstraumurinn í einingunni Isc eins og hann er mældur við STC í aðra klukkustund en hita einingarinnar við sama hitastig.
Díóða skal enn vera í notkun.
Bilun í framhjá díóðaprófum á sér stað ennþá með ákveðinni tíðni af völdum annaðhvort ofviða af díóðaframleiðandanum eða röngum rafbúnaði með tilliti til ISC einingarinnar af framleiðanda einingarinnar.
Í flestum tilvikum eru hliðarbrautar díóða til staðar sem innbyggðir íhlutar í tengibox allrar undirsamsetningarinnar (tengikassi + snúru + tengi). Þess vegna er það áríðandi að ganga úr skugga um að þessi litli íhlutur sé athugaður náið við innflutning vörueftirlitsins af framleiðanda einingarinnar.
UV forkröfun: er geislunarpróf.
Tilgangurinn er að bera kennsl á efni sem eru næm fyrir útfjólubláu (UV) niðurbroti áður en hitauppstreymi og frystingarpróf eru framkvæmd.
IEC 61215 krefst þess að einingin verði látin taka 15 kWh / m heildar UV geislun2á (UVA + UVB) svæðum
(280 nm - 400 nm), með að minnsta kosti 5 kWh / m2þ.e. 33% á UVB svæðinu (280 nm - 320 nm), meðan einingunni er haldið við 60 ° C ± 5 ° C.
(IEC 61646 krefst UVB hluta 3% til 10% af heildar UV geislun). Þessi krafa hefur nú einnig verið samræmd fyrir IEC 61215 með ákvörðunarblaði CTL n. 733 innan IECEE CB Scheme.
Einn mikilvægur þáttur í uppsetningu UV hólfanna er að hafa kvarðaða UVA og UVB skynjara sem tryggja rekjanleika einnig við vinnsluhitastig 60 ° C ± 5 ° C en starfar enn rétt á löngum váhrifatímum í heitu UV hólfunum.
Hægt er að útskýra mjög lágt bilunarhlutfall UV-prófs í PV rannsóknarstofum með tiltölulega litlu UV geislun samanborið við raunverulega útsetningu á líftíma einingarinnar.
Varma hjólreiðar TC200 (200 lotur): er umhverfispróf.
Þetta próf hefur þann tilgang að líkja eftir varmaálagi á efni vegna breytinga á miklum hitastigi. Oftast er lóða tengingum mótmælt inni í lagskiptum vegna mismunandi hitauppstreymisstuðla hinna ýmsu innfelldu efna. Þetta getur leitt til bilunar vegna meiriháttar galla, vegna Pmax niðurbrots, truflana á rafrásum eða einangrunarprófa.
IEC 61215 krefst innspýtingar á straumi innan ± 2% frá straumi sem mældur er við hámarksafl (Imp) þegar hitastig einingarinnar er yfir 25 ° C.
Það er engin straumsprautun fyrir IEC 61646, þó þarf að fylgjast með samfellu rafrásarinnar (lítið viðnám álag nægir).
Einingin er háð hjólhitamörkum –40 ° C ± 2 ° C og +85 ° C ± 2 ° C með sniðinu á mynd 4.
Bilunarhlutfall fyrir TC200 getur verið hátt í 30-40%. Ef í sumum rannsóknarstofum, ásamt Damp Heat, geta báðir verið meira en 70% af heildarbrestum í c-Si einingum.
TC200 bilunarhlutfall er lægra fyrir þunnfilmu, en samt er athygli framleiðendanna þess virði.
Frystingu með raka: er umhverfispróf.
Tilgangurinn er að ákvarða getu einingarinnar til að standast áhrif hás hita ásamt raka og síðan ákaflega lágt hitastig.
Einingin er háð 10 heill lotum samkvæmt samhæfðu sniðinu á mynd 5 (IEC 61646).
Hlutfallslegur rakastig RH=85% ± 5% á aðeins við 85 ° C.
Eftir þetta próf er einingin látin hvíla á milli 2 og 4 klukkustundir áður en sjónræn skoðun, hámarks framleiðsla og einangrunarþol eru mæld.
Bilunartíðni þessa prófs er áfram á bilinu 10-20%.
Styrkleiki lúkningar: er vélræn próf.
Til að ákvarða þéttleika lúkningar einingarinnar, sem geta verið vír, fljúgandi leiðir, skrúfur, eða eins og í flestum tilvikum, PV tengi (gerð C). Uppsagnirnar gangast undir álagspróf sem líkir eftir venjulegri samsetningu og meðhöndlun í gegnum mismunandi lotur og stig togstyrks og beygju- og togpróf eins og vísað er til í öðrum staðli, IEC 60068-2-21.
Damp-hiti DH1000 (1000 klukkustundir): er umhverfispróf.
Tilgangurinn er að ákvarða getu einingarinnar til að standast langtíma útsetningu fyrir skarpskyggni með raka með því að beita 85 ° C ± 2 ° C með rakastigi 85% ± 5% í 1000 klukkustundir.
DH1000 er mest „illkynja“ og á topplistanum yfir bilunartíðni í sumum rannsóknarstofum sem nema allt að 40-50% af öllum bilunum í c-Si einingum. Hægt er að sjá svipaða bilunarhlutfall fyrir DH1000 einnig með þunnfilmu.
Alvarleiki þessarar prófunar skora sérstaklega á laminunarferlið og brúnþéttinguna fyrir rakastig. Hægt er að sjá mikilvægar skemmdir og tæringu frumuhluta vegna skimunar í raka. Jafnvel ef enginn meiriháttar gallar fundust eftir DH1000 hefur einingin verið lögð áhersla á það að hún verður „brothætt“ fyrir síðari vélrænu álagsprófið.
Vélræn álagspróf
Þetta hleðslupróf er að kanna getu einingarinnar til að standast vind, snjó, truflanir eða ís.
Vélræn álag kemur á eftir Damp Heat og er því gert á sýni sem hefur gengist undir mikið umhverfisálag.
Mikilvægasti þátturinn í þessari prófun tengist festingu einingarinnar samkvæmt leiðbeiningum framleiðanda, þ.e. að nota fyrirhugaða festipunkta einingarinnar á festingarbyggingunni með fyrirhuguðum millifjarlægð milli þessara punkta, og nota viðeigandi festibúnað. , ef einhver er (hneta, boltar, klemmur osfrv.).
Ákveðin tilfelli af stórum svæðum og rammalausum þunnfilmaeiningum eru mjög mikilvæg varðandi ofangreind skilyrði.
Ef ekki er gætt að réttri uppsetningu er ein eftir með spurninguna hvort bilunin hafi verið orsökuð vegna byggingarvandamála eða vegna óviðeigandi uppsetningaraðferðar.
Annar þáttur sem þarf að hafa í huga er einsleitni beitt álagi yfir yfirborð einingarinnar. Í stöðlunum er krafist að álaginu sé beitt „á stigvaxandi og samræmdan hátt“ án þess að tilgreina hvernig skuli kanna einsleitni.
2.400 Pa er beitt (sem jafngildir 130 km / klst. Vindþrýstingi) í 1 klukkustund á hvorri hlið einingarinnar.
Ef einingin á að vera hæf til að standast þunga uppsöfnun snjó og ís, er álagið sem er beitt framan á eininguna á síðustu lotu þessarar prófunar aukið úr 2.400 Pa í 5.400 Pa.
Í lokin skal ekki vera neinn meiriháttar sjónskerðing, engin hlé á opinni hringrás meðan á prófuninni stendur. Einnig er Pmax (aðeins fyrir IEC 61215) og einangrunarþol athugað eftir þetta próf.
Hail áhrif: er vélræn próf.
Til að sannreyna að einingin er fær um að standast áhrif haglétta sem eru við hitastigið ~ -4 ° C. Prófunarbúnaðurinn er einstök sjósetja sem getur knúið fram ýmis þyngd ískúla við tiltekin hraða til að ná einingunni á 11 tilgreindan höggstað + / - 10 mm fjarlægðarmunur. (Tafla 1)
Tíminn á milli þess að ísskúlan er fjarlægð úr frystigeymslugeymslu og áhrif á eininguna skal ekki fara yfir 60 sek.
Það er nokkuð algengt að nota 25 mm / 7,53 g ískúlur.
Aftur, eftir prófið ætti að athuga hvort einhverjir meiriháttar gallar séu af völdum haglsteinsins og einnig Pmax (aðeins fyrir IEC 61215) og einangrunarþol.
Tölfræðilegar rannsóknarstofur sýna mjög lágt bilunarhlutfall fyrir þetta próf.
Létt Liggja í bleyti: geislun(á aðeins við um þunnfilma IEC 61646)
Þetta er mikilvægur gangur fyrir lokaúrskurðinn / mistakinn úrskurður þunnfilmu mála. Tilgangurinn er að koma á stöðugleika í rafeinkennum þunnfilmuþátta með langvarandi útsetningu fyrir geislun eftir að öllum prófunum hefur verið lokið áður en Pmax er athugað á lágmarksgildi eins og framleiðandi hefur merkt.
Prófið er hægt að framkvæma undir náttúrulegu sólarljósi eða undir stöðugu ástandi sólarhermi.
Einingarnar, undir ónæmisálagsástandi, eru settar undir geislun milli 600 - 1000 W / m2 innan hitastigs á bilinu 50 ° C ± 10 ° C þar til stöðugleiki á sér stað, en það er þegar mælingar Pmax eru frá tveimur samfelldum váhrifatímabilum að minnsta kosti 43 kWh / m2hver fullnægði skilyrðinu (Pmax - Pmin) / P (meðaltal)<>
Að lokum, athugasemd varðandi leiðbeiningar IECEE um endurskoðun. Athyglisvert er að það er ekki vel skilgreint hvað má líta á sem „breytingu á frumutækni“ fyrir þunnfilmu og þannig skilið eftir stórt grátt svæði af ólíkum túlkunum og aðferðum í tilvikum þar sem hægt væri að fullyrða „tækni og endurbætur á skilvirkni,“ „stöðugleika endurbætur, “eða„ aukin afköst. “ Eru þessi tilvik um „breytingu á frumutækni“ og ef já, að hve miklu leyti og hvaða próf þarf að endurtaka? Eins og það er lesið í dag skilur leiðbeiningar við endurskoðun leið til að framlengja fyrri vottanir sem fara upp í krafti (GG gt; 10%) með því einfaldlega að endurtaka hitaprófið.
Athugasemd 2 í viðmiðunarreglum um endurprófun tilvitnana „… Lokaljós í bleyti 10.19 próf er skylt fyrir öll prófunarsýni,“ en í reynd er það oft hunsað af prófunarstofunum með þeim afleiðingum að útvíkka skynsamlega aukinn kraft án þess að láta reyna á meginþáttinn í þunnu -film tækni: máttur stöðugleika.
Í stuttu máli, prófanirnar, sem lýst er í þessari grein, voru ákvarðaðar af IEC sem lágmarkskröfur fyrir árangursprófanir en eins og fram kom í upphafi, verður einnig að fylgja öryggishönnun og prófkröfum í
IEC 61730-1 og IEC 61730-2. Þegar framleiðendur leitast við að vera samkeppnishæfari á markaðnum vinna flestir með vottunaraðilum til að sanna að eining þeirra hafi gengist undir óhlutdræg, óhlutdræg prófunarforrit. Ef einhverjar breytingar verða við endurhönnun eða framleiðsluferli þeirra nota vottunaraðilar „samhæfðu“ IECEE CB Scheme endurprófunarleiðbeiningar til að ákvarða hvaða próf eigi að endurtaka áður en fyrri vottanir eru framlengdar. Að því er varðar áreiðanleika ganga sumir svo langt að framlengja samanlögð prófunaráætlanir innanhúss og utandyra meira en eitt ár.
Regan Arndt er Norður-Amerískur framkvæmdastjóri og tæknilegur vottari fyrir TÜV SÜDs Photovoltaic teymið í Fremont, Kaliforníu. Hann lauk prófi frá rafeindatækni við Suður-Alberta tæknistofnunina (SAIT) í Calgary, Alberta, Kanada og hefur yfir 15 ára reynslu í prófun og vottun á sviðum ljósritunar, upplýsingatæknibúnaðar, fjarskipta og rafbúnaðar til mælinga, stjórnunar , og rannsóknarstofu notkun. Regan fékk formlega þjálfun í ljósritunar og prófun við kínversku vísindaakademíuna í Peking sem endurnýjanleg orka. Hægt er að ná í hann á rarndt @ tuvam.com.
Dr. Ing. Robert Puto er alþjóðlegur framkvæmdastjóri Photovoltacs hjá TUV SUD. Hann er með doktorspróf í rafrænum verkfræði frá Politecnico di Torino (Fjöltækniháskólanum í Tórínó) á Ítalíu og meistaragráðu í alþjóðlegri viðskiptastjórnun frá CEIBS - Shanghai, Kína. Hann hefur 15 ára reynslu í prófun og vottun á ýmsum rafmagnsvörum, þ.mt ljósavél. Hann starfar einnig sem sérfræðingur í PV yfirvöruframleiðslu innan TÜV SÜD hópsins, hefur stöðu tæknilegs vottara fyrir PV og er löggiltur endurskoðandi fyrir ISO IEC 17025 rannsóknarstofumat.
