Πηγή: incompliancemag
Η βιομηχανία φωτοβολταϊκών (PV) γνώρισε απίστευτα γρήγορο μετασχηματισμό μετά το έτος 2000, ως αποτέλεσμα εξαιρετικών τεχνολογικών ανακαλύψεων, από το επίπεδο των υλικών έως την κατασκευή μονάδων μεγάλης κλίμακας.
Με την βιομηχανία φωτοβολταϊκών να αναμένεται να αναπτυχθεί με συνέπεια τα επόμενα χρόνια, δύο βασικά ερωτήματα προσελκύουν την προσοχή μεταξύ των φορέων της αγοράς:
1. Τι αποτελεί ενότητα «καλής ποιότητας»;
2. Πόσο «αξιόπιστο» θα είναι στο πεδίο;
Και τα δύο, προς το παρόν, παραμένουν αναπάντητα με έναν ολοκληρωμένο τρόπο.
Τα πρότυπα φωτοβολταϊκής απόδοσης που περιγράφονται σε αυτό το άρθρο, συγκεκριμένα το IEC 61215 (Ed. 2 - 2005) και το IEC 61646
(Ed.2 - 2008), ορίστε συγκεκριμένες ακολουθίες δοκιμών, προϋποθέσεις και απαιτήσεις για την πιστοποίηση σχεδιασμού μιας φωτοβολταϊκής μονάδας.
Η πιστοποίηση σχεδιασμού θεωρείται ότι αντιπροσωπεύει την ικανότητα απόδοσης της φωτοβολταϊκής μονάδας υπό παρατεταμένη έκθεση σε τυπικά κλίματα (ορίζονται στο IEC 60721-2-1). Επιπλέον, υπάρχουν πολλά άλλα πρότυπα (IEC 61730-1, IEC 61730-2
και UL1703) που αφορούν τα προσόντα ασφαλείας για μια ενότητα, αλλά αυτός ο τομέας θα εξεταστεί σε μελλοντικό άρθρο.
Στον τομέα της πιστοποίησης, τα προσόντα σχεδιασμού βασίζονται σε δοκιμές τύπου σύμφωνα με το IEC, EN ή άλλα εθνικά πρότυπα.
Αξίζει να επισημανθεί η ακατάλληλη χρήση όρων όπως "πιστοποίηση IEC" ή "πιστοποιητικό IEC", καθώς και η διαφήμιση που χρησιμοποιεί το λογότυπο IEC αντί για το λογότυπο του φορέα πιστοποίησης που εξέδωσε την πιστοποίηση. Το IEC δεν είναι οργανισμός πιστοποίησης. Είναι το αρκτικόλεξο της Διεθνούς Ηλεκτροτεχνικής Επιτροπής, ενός διεθνούς οργανισμού τυποποίησης.
Όταν ο έλεγχος τύπου συνδυάζεται με περιοδικές εργοστασιακές επιθεωρήσεις από οργανισμό πιστοποίησης, αυτό αποτελεί τη βάση για τα πιστοποιητικά που εκδίδονται από τον εν λόγω οργανισμό πιστοποίησης (φέρουν έτσι το συγκεκριμένο σήμα / λογότυπό τους).
Αυτό μπορεί να αποτελεί, σε κάποιο βαθμό, ένα τυπικό κριτήριο για τη «βασική ποιότητα». Ωστόσο, ο όρος «ποιότητα» είναι πολύ γενικός και χρησιμοποιείται συχνά όταν βασίζεται μόνο στη συμμόρφωση του IEC.
Μια άλλη ευαίσθητη πτυχή της «ποιότητας» είναι η «αξιοπιστία» της ενότητας - μια σημαντική ανησυχία για τους φωτοβολταϊκούς εργολάβους / επενδυτές.
Η αξιοπιστία δεν ορίζεται ούτε καλύπτεται από τα υφιστάμενα πρότυπα IEC. Η έλλειψη προτύπων αξιοπιστίας οφείλεται εν μέρει στο γεγονός ότι, έως σήμερα, δεν υπάρχουν αρκετά στατιστικά δεδομένα που συλλέγονται από τα φωτοβολταϊκά πεδία (ακόμη και οι «παλαιότερες» φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις πρέπει να φτάσουν τη διάρκεια ζωής τους 20/25 ετών σύμφωνα με την εγγύηση) .
Ωστόσο, τόσο το IEC 61215 όσο και το IEC 61646 δηλώνουν σαφώς ότι η αξιοπιστία δεν εξετάζεται σε αυτά, επομένως ο χαρακτηρισμός σχεδιασμού σε αυτά τα πρότυπα δεν συνεπάγεται την αξιοπιστία της φωτοβολταϊκής μονάδας. Επομένως, εμπειρογνώμονες από κατασκευαστές, δοκιμαστικούς χώρους και φορείς τυποποίησης συγκεντρώνονται σε μια προσπάθεια να επεξεργαστούν τη βάση για ένα πρότυπο αξιοπιστίας ΦΒ. Ένα πρώτο προσχέδιο πρέπει να αναμένεται, ελπίζουμε κάποια στιγμή στο εγγύς μέλλον.
Η εγγύηση είναι επίσης ένα ζήτημα που αξίζει να αναφερθεί. Είναι συνήθης πρακτική στην αγορά να πωλούνται / να αγοράζονται φωτοβολταϊκές μονάδες που καλύπτονται από εγγύηση 20 ετών. Η εγγύηση υποτίθεται ότι καλύπτει την ασφαλή λειτουργία (χωρίς ηλεκτρικούς, θερμικούς, μηχανικούς και πυρκαγιές) και αποδεκτό επίπεδο απόδοσης, δηλ. Περιορισμένη υποβάθμιση εξόδου ισχύος (οι περισσότεροι δηλώνουν απώλεια Pmax 1% ετησίως).
Έχοντας αποσαφηνίσει το γενικό πεδίο εφαρμογής και τους περιορισμούς όσον αφορά την ποιότητα του IEC 61215/61646, τα ακόλουθα παρέχουν μια γενική περιγραφή των δοκιμών, επισημαίνοντας εκείνα που έχουν μεγάλη σημασία για το κρυσταλλικό πυρίτιο (c-Si) και τις φωτοβολταϊκές μονάδες λεπτής μεμβράνης. Ενώ το IEC 61215 έχει σχεδιαστεί με βάση τη σταθερή γνώση των βασικών υφιστάμενων τεχνολογιών κρυσταλλικού πυριτίου, το IEC 61646 βασίστηκε κυρίως σε τεχνολογία άμορφου πυριτίου (a-Si). Επομένως, σχετικά νέες τεχνολογίες όπως CIGS, CdTe, κ.λπ. που παρουσιάζουν ιδιαίτερη συμπεριφορά και ευαισθησία στην έκθεση στο φως και τα θερμικά εφέ απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή και εκτιμήσεις κατά τη διάρκεια της δοκιμής.
Οι διαφορές στα δύο πρότυπα θα επισημανθούν με πλάγιους χαρακτήρες.
Και τα δύο πρότυπα απαιτούν τη λήψη δειγμάτων για δοκιμή τυχαία από μια παρτίδα παραγωγής σύμφωνα με το IEC 60410.
Οι μονάδες πρέπει να κατασκευάζονται από συγκεκριμένα υλικά και εξαρτήματα και να υπόκεινται σε διαδικασίες διασφάλισης ποιότητας του κατασκευαστή. Όλα τα δείγματα πρέπει να είναι πλήρη με κάθε λεπτομέρεια και να παρέχονται με τις οδηγίες τοποθέτησης / εγκατάστασης του κατασκευαστή.
Το σχήμα 1 περιγράφει τη φύση των δοκιμών.
Η γενική προσέγγιση και των δύο προτύπων μπορεί να συνοψιστεί σε:
Ορίστε "μείζονα οπτικά ελαττώματα.”
Ορίστε "περάσει / αποτύχειΚριτήρια.
Κάνωαρχικές δοκιμέςσε όλα τα δείγματα.
Ομαδικά δείγματανα υποβληθείακολουθίες δοκιμής.
Κάνωμετά τις δοκιμές μετά από μεμονωμένες δοκιμές, καιακολουθίες δοκιμής(IEC 61215).
Κάντε μετά τις δοκιμές μετά από μεμονωμένες δοκιμές, καιτελικό εμποτισμό φωτός μετά τις ακολουθίες δοκιμής(IEC 61646).
Ψάξτε για «μεγάλα οπτικά ελαττώματα" καιελέγξτε "πάσο / αποτυχία"κριτήρια.
Φιγούρα 1
Διαφορετικά δείγματα περνούν παράλληλα διαφορετικές δοκιμαστικές ακολουθίες, όπως φαίνεται στα σχήματα 2 και 3.
Εικόνα 2: Ακολουθία δοκιμής πιστοποίησης (IEC 61215)
Εικόνα 3: Ακολουθία δοκιμής (IEC 61646)
Πέντε «κύρια οπτικά ελαττώματα» ορίζονται στο IEC 61215, ενώ υπάρχουν έξι στο IEC 61646(με πλάγιους χαρακτήρες είναι οι διαφορές στο IEC 61646):
α) σπασμένες, ραγισμένες ή σχισμένες εξωτερικές επιφάνειες, συμπεριλαμβανομένων υπερκατασκευών, υποστρωμάτων, πλαισίων και κουτιών διακλάδωσης ·
β) εξωτερικές επιφάνειες λυγισμένες ή μη ευθυγραμμισμένες, συμπεριλαμβανομένων υπερκατασκευών, υποστρωμάτων, πλαισίων και κουτιών διακλάδωσης στο βαθμό που θα επηρεαζόταν η εγκατάσταση ή / και η λειτουργία της μονάδας ·
γ) μια ρωγμή σε μια κυψέλη της οποίας η διάδοση θα μπορούσε να αφαιρέσει περισσότερο από το 10% της περιοχής αυτής της κυψέλης από το ηλεκτρικό κύκλωμα της μονάδας ·
γ) κενά ή ορατή διάβρωση οποιουδήποτε από τα στρώματα λεπτής μεμβράνης του ενεργού κυκλώματος της μονάδας, που εκτείνονται σε περισσότερο από 10% οποιουδήποτε στοιχείου · (IEC 61646)
δ) φυσαλίδες ή ελασματοποιήσεις που σχηματίζουν συνεχή διαδρομή μεταξύ οποιουδήποτε τμήματος του ηλεκτρικού κυκλώματος και της άκρης της μονάδας ·
ε) απώλεια μηχανικής ακεραιότητας, στο βαθμό που θα επηρεαζόταν η εγκατάσταση ή / και η λειτουργία της μονάδας ·
στ) Οι ενδείξεις της ενότητας (ετικέτα) δεν επισυνάπτονται πλέον ή οι πληροφορίες δεν είναι αναγνώσιμες. (IEC 61646)
Μαζί με 6 λειτουργικά κριτήρια «επιτυχίας / αποτυχίας»:
α) η υποβάθμιση της μέγιστης ισχύος εξόδου δεν υπερβαίνει το καθορισμένο όριο μετά από κάθε δοκιμή ούτε 8% μετά από κάθε ακολουθία δοκιμής ·
α) μετά το τελικό μούλιασμα φωτός, η μέγιστη ισχύς εξόδου στο STC δεν είναι μικρότερη από το 90% της ελάχιστης τιμής που καθορίζεται από τον κατασκευαστή. (IEC 61646)
β) κανένα δείγμα δεν έχει παρουσιάσει ανοιχτό κύκλωμα κατά τη διάρκεια των δοκιμών ·
γ) δεν υπάρχει οπτική ένδειξη σημαντικών ελαττωμάτων ·
δ) οι απαιτήσεις δοκιμής μόνωσης πληρούνται μετά τις δοκιμές ·
ε) οι απαιτήσεις δοκιμής ρεύματος διαρροής υγρού πληρούνται στην αρχή και στο τέλος κάθε ακολουθίας και μετά τη δοκιμή υγρής θερμότητας ·
στ) πληρούνται συγκεκριμένες απαιτήσεις των επιμέρους δοκιμών.
Εάν δύο ή περισσότερα δείγματα αποτύχουν σε κάποιο από αυτά τα κριτήρια δοκιμής, ο σχεδιασμός θεωρείται ως αποτυχημένος. Εάν ένα δείγμα αποτύχει σε οποιαδήποτε δοκιμή, άλλα δύο δείγματα θα υποβληθούν σε ολόκληρη τη σχετική ακολουθία δοκιμής από την αρχή. Εάν ένα ή και τα δύο από αυτά τα νέα δείγματα αποτύχουν, ο σχεδιασμός θεωρείται ότι αποτυγχάνει στις απαιτήσεις πιστοποίησης. Εάν και τα δύο δείγματα περάσουν την ακολουθία δοκιμής, ο σχεδιασμός θεωρείται ότι πληροί τις προϋποθέσεις πιστοποίησης.
Σημείωση:Ορισμένες αστοχίες, ακόμη και σε ένα μόνο δείγμα, μπορεί να είναι ένας δείκτης σοβαρών προβλημάτων σχεδιασμού που απαιτούν ανάλυση αστοχίας και επισκόπηση σχεδιασμού για την αποφυγή επιστροφών από το πεδίο (πρόβλημα αξιοπιστίας). Σε τέτοιες περιπτώσεις, το εργαστήριο θα πρέπει να σταματήσει τη σειρά δοκιμών και να καλέσει τον κατασκευαστή να πραγματοποιήσει μια λεπτομερή ανάλυση αστοχίας, να εντοπίσει τη βασική αιτία και να εφαρμόσει τις απαραίτητες διορθωτικές ενέργειες πριν υποβάλει τα τροποποιημένα δείγματα για επανεξέταση.
Αξίζει να σχολιάσουμε τη διαφορά στο στοιχείο α) μεταξύ IEC 61215 και IEC 61646 σχετικά με την αποικοδόμηση Pmax.
Στο IEC 61215, η αποικοδόμηση Pmax δεν πρέπει να υπερβαίνει το 5% της αρχικής Pmax που μετράται στην αρχή κάθε μεμονωμένης δοκιμής και όχι περισσότερο από 8% μετά από κάθε ακολουθία δοκιμής.
Στο IEC 61646 υπάρχουν δύο κρίσιμα στοιχεία:
1. Ορισμός του ελάχιστου Pmax (προέρχεται από την ένδειξη Pmax ± t (%) στην ετικέτα βαθμολογίας, όπου t (%) υποδεικνύει την ανοχή στην παραγωγή).
2. Όλα τα δείγματα πρέπει να υποστούν ελαφριά διαβροχή και πρέπει να παρουσιάζουν τελικό Pmax ≥ 0,9 x (Pmax - t (%)).
Με άλλα λόγια, το IEC 61646 εγκαταλείπει το κριτήριο της υποβάθμισης του Pmax μετά τις μεμονωμένες δοκιμές (-5%) και τις ακολουθίες δοκιμής (-8%) που χρησιμοποιούνται στο IEC 61215 και αντ 'αυτού βασίζεται στον έλεγχο της υποβάθμισης Pmax με αναφορά στην βαθμολογία ισχύος μετά όλες οι δοκιμές έχουν ολοκληρωθεί και τα δείγματα εμποτίζονται ελαφρώς.
Μια άλλη διαφορά είναι ότι το IEC 61215 απαιτεί όλα τα δείγματα να είναι «προκαθορισμένα» εκθέτοντάς τα (ανοιχτά σε κύκλωμα) σε συνολικά 5,5 kWh / m2.
Δεν υπάρχει καμία απαίτηση στο IEC 61646 με σκοπό την αποφυγή των ειδικών επιπτώσεων που μπορεί να έχει η προετοιμασία σε διαφορετικές τεχνολογίες λεπτής μεμβράνης. Ορισμένες τεχνολογίες λεπτής μεμβράνης είναι πιο ευαίσθητες στην υποβάθμιση που προκαλείται από το φως, ενώ άλλες είναι πιο ευαίσθητες σε εφέ σκοτεινής θερμότητας. Επομένως, οι δοκιμές αρχικής μετά τη μετάβαση θα ήταν μια ανομοιογενής προσέγγιση για την αξιολόγηση των αλλαγών μέσω των ακολουθιών δοκιμής. Αντ 'αυτού, το IEC 61646 ζητά την τελική απορρόφηση φωτός σε όλα τα δείγματα μετά τις περιβαλλοντικές ακολουθίες και για το δείγμα ελέγχου και τη μέτρηση του τελικού Pmax για να κριθεί εάν η υποβάθμιση είναι αποδεκτή σε σχέση με την ονομαστική ελάχιστη τιμή του Pmax.
Ακολουθεί μια σύντομη περιγραφή των δοκιμών.(Οι διαφορές στο IEC 61646 θα επισημανθούν με πλάγιους χαρακτήρες.)
Οπτική επιθεώρηση: είναι συνήθως ένας διαγνωστικός έλεγχος.
Ο σκοπός είναι να εντοπιστεί οποιοδήποτε από τα «κύρια οπτικά ελαττώματα» που ορίζονται παραπάνω ελέγχοντας τη μονάδα σε μια καλά φωτισμένη περιοχή (1000 lux).
Επαναλαμβάνεται πολλές φορές σε όλες τις δοκιμαστικές ακολουθίες και διεξάγεται περισσότερο από οποιοδήποτε άλλο τεστ.
Μέγιστη ισχύς (Pmax): είναι συνήθως μια παράμετρος απόδοσης.
Εκτελείται επίσης αρκετές φορές πριν και μετά τις διάφορες περιβαλλοντικές δοκιμές. Μπορεί να εκτελεστεί είτε με προσομοιωτή ήλιου είτε σε εξωτερικούς χώρους.
Παρόλο που το πρότυπο δίνει τη δυνατότητα εκτέλεσης της δοκιμής για ένα εύρος θερμοκρασιών κυψελών (25 ° C έως 50 ° C) και επιπέδων ακτινοβολίας (700 W / m2 έως 1.100 W / m2), είναι κοινή πρακτική μεταξύ των φωτοβολταϊκών εργαστηρίων να το εκτελούν στις λεγόμενες τυπικές συνθήκες δοκιμής (STC). Εξ ορισμού, το STC αντιστοιχεί σε: 1000 W / m2, θερμοκρασία κυψέλης 25 ° C, με μια ηλιακή φασματική ακτινοβολία αναφοράς που ονομάζεται Air Mass 1.5 (AM1.5), όπως ορίζεται στο IEC 60904-3.
Τα περισσότερα εργαστήρια χρησιμοποιούν εσωτερικές δοκιμές με ηλιακούς προσομοιωτές που έχουν φάσμα όσο το δυνατόν πιο κοντά στο AM1.5. Τα χαρακτηριστικά και οι αποκλίσεις του ηλιακού προσομοιωτή από το πρότυπο AM1.5 μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με το IEC 60904-9. Πολλοί προμηθευτές ηλιακών προσομοιωτών προσφέρουν συστήματα ταξινομημένα στην υψηλότερη δυνατή βαθμολογία: AAA, όπου το πρώτο γράμμα δείχνει την ποιότητα του φάσματος, το δεύτερο γράμμα. την ομοιομορφία της ακτινοβολίας στην περιοχή δοκιμής και το τρίτο γράμμα · τη χρονική σταθερότητα της ακτινοβολίας. Η ταξινόμηση των ηλιακών προσομοιωτών βρίσκεται στο IEC 60904-9: 2007.
Σημείωση:Οι αυτο-δηλώσεις από προμηθευτές δεν αποτελούν απαραίτητα αποδεικτικά στοιχεία της ιχνηλασιμότητας της μέτρησης στο
Παγκόσμια κλίμακα PV.
Η σωστή και ανιχνεύσιμη μέτρηση Pmax στην παγκόσμια κλίμακα PV είναι κρίσιμης σημασίας. Όχι μόνο είναι ένα από τα κριτήρια επιτυχίας / αποτυχίας, αλλά οι μετρημένες τιμές μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν από τους τελικούς χρήστες ως δείκτης απόδοσης για αξιολογήσεις απόδοσης ισχύος.
Και τα δύο πρότυπα ορίζουν αρκετές απαιτήσεις ακρίβειας για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, της τάσης, του ρεύματος και της ακτινοβολίας.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η απαιτούμενη επαναληψιμότητα για τη μέτρηση ισχύος στο IEC 61215 είναι απλώς ± 1%.
Δεν υπάρχει καμία αναφορά για τέτοια απαίτηση στο IEC 61646, πιθανώς λόγω των γνωστών ζητημάτων «αστάθειας» και «επαναληψιμότητας» των διαφόρων τεχνολογιών λεπτής μεμβράνης. Αντ 'αυτού, το IEC 61646 έχει μια γενική σύσταση:
"Πρέπει να καταβληθεί κάθε προσπάθεια για να διασφαλιστεί ότι οι μέγιστες μετρήσεις ισχύος πραγματοποιούνται υπό παρόμοιες συνθήκες λειτουργίας, δηλαδή ελαχιστοποίηση του μεγέθους της διόρθωσης κάνοντας όλες τις μέγιστες μετρήσεις ισχύος σε μια συγκεκριμένη μονάδα σε περίπου την ίδια θερμοκρασία και ακτινοβολία."
Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας που συμβάλλει στην ακρίβεια της μέτρησης Pmax, ειδικά για λεπτές μεμβράνες, είναι η φασματική αναντιστοιχία μεταξύ των κυψελών αναφοράς που χρησιμοποιούνται από το εργαστήριο και της συγκεκριμένης τεχνολογίας υπό δοκιμή.
Αντοχή στη μόνωση: είναι μια δοκιμή ηλεκτρικής ασφάλειας.
Ο σκοπός είναι να προσδιοριστεί εάν μια μονάδα διαθέτει επαρκή ηλεκτρική μόνωση μεταξύ των τμημάτων που φέρουν ρεύμα και του πλαισίου (ή του εξωτερικού κόσμου). Ένας ελεγκτής διηλεκτρικής ισχύος χρησιμοποιείται για την εφαρμογή πηγής τάσης DC έως 1000 V συν τη διπλάσια από τη μέγιστη τάση συστήματος. Μετά τη δοκιμή, δεν πρέπει να υπάρχει ανάλυση, ούτε παρακολούθηση επιφάνειας. Για μονάδες με επιφάνεια μεγαλύτερη από 0,1 m2, η αντίσταση δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 40 MΩ για κάθε τετραγωνικό μέτρο.
Δοκιμή υγρού διαρροής: είναι επίσης μια δοκιμή ηλεκτρικής ασφάλειας.
Ο σκοπός είναι να αξιολογηθεί η μόνωση της μονάδας έναντι διείσδυσης υγρασίας υπό υγρές συνθήκες λειτουργίας (βροχή, ομίχλη, δροσιά, λιωμένο χιόνι), για την αποφυγή διάβρωσης, βλάβης γείωσης και συνεπώς κινδύνου ηλεκτροπληξίας.
Η μονάδα βυθίζεται σε ρηχό ρεζερβουάρ σε βάθος που καλύπτει όλες τις επιφάνειες εκτός από τις εισόδους καλωδίων των κουτιών διακλάδωσης που δεν έχουν σχεδιαστεί για βύθιση (χαμηλότερη από IPX7). Εφαρμόζεται τάση δοκιμής μεταξύ των βραχυκυκλωμένων συνδετήρων εξόδου και του διαλύματος υδατόλουτρου έως τη μέγιστη τάση συστήματος της μονάδας για 2 λεπτά.
Η αντίσταση μόνωσης δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 40 MΩ για κάθε τετραγωνικό μέτρο για μονάδες με επιφάνεια μεγαλύτερη από 0,1 m2.
Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι οι σύνδεσμοι ζευγαρώματος θα πρέπει να βυθίζονται στη λύση κατά τη διάρκεια της δοκιμής και αυτό όπου ένας λανθασμένος σχεδιασμός συνδέσμου μπορεί να είναι η αιτία ενός σημαντικού αποτελέσματος FAIL.
Σημείωση:Η αποτυχία της δοκιμής ρεύματος διαρροής υγρού λόγω ελαττωματικών συνδετήρων δεν είναι σπάνιο συμβάν, και ως εκ τούτου, σίγουρα αντιπροσωπεύει πραγματικό κίνδυνο για χειριστές στο πεδίο. Δεν υπάρχει πρότυπο IEC για την αντιμετώπιση φωτοβολταϊκών συνδέσμων, αλλά υπάρχει εναρμονισμένο ευρωπαϊκό πρότυπο (EN 50521). Οι πιστοποιημένοι σύνδεσμοι του EN 50521 έχουν υποβληθεί σε σοβαρές δοκιμές, συμπεριλαμβανομένων των Θερμικών Κύκλων (200) και της Υγρασίας (1000 ώρες), και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως κριτήριο για την επιλογή προμηθευτών. Ωστόσο, η δοκιμή με την ενότητα θα έχει τον τελευταίο λόγο. Η παρακολούθηση των συνδέσμων που παρέχονται με τα κουτιά διακλάδωσης είναι μια λεπτή εργασία για τους κατασκευαστές φωτοβολταϊκών μονάδων. Η «εύκολη» αλλαγή προμηθευτών συνδετήρων με διαφορετικό σχεδιασμό μπορεί να αντιπροσωπεύει σημαντικό κίνδυνο για τη δοκιμή ρεύματος διαρροής υγρού.
Η δοκιμή ρεύματος διαρροής υγρού κατατάσσεται ως μία από τις πιο επαναλαμβανόμενες αστοχίες κατά τη διάρκεια της πιστοποίησης PV στα εργαστήρια δοκιμών. Όταν η βλάβη δεν οφείλεται σε πρόβλημα σύνδεσης (όπως αναφέρθηκε παραπάνω), η βλάβη πιθανότατα θα συμβεί μετά τη δοκιμή υγρής θερμότητας και / ή τη δοκιμή ψύξης υγρασίας για μονάδες που έχουν προβλήματα με τις διαδικασίες πλαστικοποίησης και στεγανοποίησης άκρων κατά την παραγωγή.
Συντελεστές θερμοκρασίας: είναι μια παράμετρος απόδοσης.
Ο σκοπός είναι να προσδιοριστούν οι συντελεστές θερμοκρασίας του ρεύματος βραχυκυκλώματος Isc (α), τάσης ανοιχτού κυκλώματος Voc (β)
και μέγιστη ισχύς (Pmax) (δ) από μετρήσεις μονάδας. Οι συντελεστές που προσδιορίστηκαν έτσι ισχύουν μόνο στην ακτινοβολία στην οποία έγιναν οι μετρήσεις (δηλαδή στα 1000 W / m2για τα περισσότερα εργαστήρια που χρησιμοποιούν τον ηλιακό προσομοιωτή).
Για μονάδες με γνωστή γραμμικότητα σε ένα συγκεκριμένο εύρος ακτινοβολίας σύμφωνα με το IEC 60891, οι υπολογισμένοι συντελεστές μπορούν να θεωρηθούν έγκυροι σε αυτό το εύρος ακτινοβολίας.
Το IEC 61646 είναι πιο «προσεκτικό» και κάνει μια πρόσθετη σημείωση σχετικά με τις μονάδες λεπτής μεμβράνης, των οποίων οι συντελεστές θερμοκρασίας μπορεί να εξαρτώνται από την ακτινοβολία και το θερμικό ιστορικό της μονάδας… Αλλά από άποψη δοκιμής, το κουτί δοκιμής συντελεστή θερμοκρασίας τοποθετείται απλά κάτω από το πρώτη αριστερή ακολουθία δοκιμής (εικ. 3). Η «ακτινοβολία και θερμική ιστορία» αυτού του δείγματος αποτελείται απλώς από το «ταξίδι» που χρειάστηκε για να φτάσει στο εργαστήριο, από τις συνθήκες περιβάλλοντος υπό τις οποίες αποθηκεύτηκε, από τις αρχικές δοκιμές και, τέλος, από τη δοκιμή έκθεσης σε εξωτερικούς χώρους (60 kWh /Μ2).
Χρησιμοποιούνται δύο μέθοδοι για τη μέτρηση με ηλιακούς προσομοιωτές:
1. κατά τη θέρμανση της μονάδας ή
2. ψύξη της μονάδας.
σε διάστημα 30 ° C (για παράδειγμα,25 ° C - 55 ° C), και σε κάθε 5 ° C διαστήματα, ο προσομοιωτής ήλιου λαμβάνει μια μέτρηση IV (Isc, Voc, Pmax δεν αντανακλάται, αλλά μετράται κατά τη διάρκεια της σάρωσης IV) συμπεριλαμβανομένων των Isc, Voc και Pmax.
Οι τιμές Isc, Voc και Pmax απεικονίζονται ως συναρτήσεις θερμοκρασίας για κάθε σύνολο δεδομένων. Οι συντελεστές α, β και δ υπολογίζονται από τις πλαγιές των ευθείων γραμμών με λιγότερα τετράγωνα για τη συνάρτηση των τριών
Λαμβάνοντας υπόψη ένα ορισμένο επίπεδο ακτινοβολίας, πρέπει να σημειωθεί ότι τα β (για Voc) και δ (για Pmax) είναι τα δύο πιο ευαίσθητα στις αλλαγές θερμοκρασίας. Και οι δύο έχουν το σύμβολο "-", δηλώνοντας ότι η Voc και η Pmax μειώνονται με την αύξηση της θερμοκρασίας, ενώ το α (για το Isc) έχει το σύμβολο "+", αν και πολύ μικρότερη τιμή από το β και το δ. Και οι τρεις συντελεστές μπορούν να εκφραστούν ως σχετικά ποσοστά διαιρώντας τα υπολογιζόμενα α, β και δ με τις τιμές των Isc, Voc και Pmax στους 25 ° C (1000 W / m2).
Οι συντελεστές θερμοκρασίας είναι παράμετροι απόδοσης που χρησιμοποιούνται συχνά από τους τελικούς χρήστες για την προσομοίωση της ενεργειακής απόδοσης των μονάδων σε θερμά κλίματα. Πρέπει να θυμόμαστε ότι ισχύουν στα 1000 W / m2επίπεδο ακτινοβολίας που χρησιμοποιείται στο εργαστήριο εκτός εάν έχει αποδειχθεί η γραμμικότητα της μονάδας σε διαφορετικά επίπεδα ακτινοβολίας.
Ονομαστική θερμοκρασία λειτουργίας κυψέλης (NOCT): είναι μια παράμετρος απόδοσης.
Το NOCT ορίζεται για μια ανοιχτή μονάδα τοποθετημένη σε ράφι στο ακόλουθο τυπικό περιβάλλον αναφοράς:
γωνία κλίσης: 45 ° από την οριζόντια
συνολική ακτινοβολία: 800 W / m2
θερμοκρασία περιβάλλοντος: 20 ° C
ταχύτητα ανέμου: 1 m / s
χωρίς ηλεκτρικό φορτίο: ανοιχτό κύκλωμα
Το NOCT μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον σχεδιαστή συστήματος ως οδηγός για τη θερμοκρασία στην οποία μια μονάδα θα λειτουργεί στο πεδίο και, επομένως, είναι μια χρήσιμη παράμετρος κατά τη σύγκριση της απόδοσης διαφορετικών σχεδίων μονάδας. Ωστόσο, το
Η πραγματική θερμοκρασία λειτουργίας εξαρτάται άμεσα από τη δομή στήριξης, την ακτινοβολία, την ταχύτητα ανέμου, τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, τις ανακλάσεις και τις εκπομπές από το έδαφος και τα κοντινά αντικείμενα κ.λπ.
Η λεγόμενη «πρωτεύουσα μέθοδος» για τον προσδιορισμό του NOCT είναι μια μέθοδος εξωτερικής μέτρησης που χρησιμοποιείται τόσο από τα IEC 61215 όσο και από το IEC 61646, και ισχύει παγκοσμίως για όλες τις φωτοβολταϊκές μονάδες. Στην περίπτωση μονάδων που δεν έχουν σχεδιαστεί για τοποθέτηση σε ανοιχτή σχάρα, η κύρια μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της μέσης θερμοκρασίας διασταύρωσης των ηλιακών κυψελίδων ισορροπίας, με τη μονάδα συναρμολογημένη όπως συνιστάται από τον κατασκευαστή.
Η ρύθμιση δοκιμής απαιτεί καταγραφή δεδομένων και επιλογή ακτινοβολίας (πυρόμετρο), θερμοκρασίας περιβάλλοντος (αισθητήρες θερμοκρασίας), θερμοκρασίας κυψέλης (θερμοστοιχεία συνδεδεμένα στην πίσω πλευρά της μονάδας που αντιστοιχεί στα δύο κεντρικά κελιά), ταχύτητα ανέμου (αισθητήρας ταχύτητας) και κατεύθυνση ανέμου (αισθητήρας κατεύθυνσης). Όλες αυτές οι ποσότητες πρέπει να είναι εντός ορισμένων διαστημάτων ώστε να είναι αποδεκτές για τον υπολογισμό του NOCT.
Για τον υπολογισμό του τελικού NOCT χρησιμοποιούνται ένα ελάχιστο σύνολο 10 αποδεκτών σημείων δεδομένων που λαμβάνονται πριν και μετά το «ηλιακό μεσημέρι».
Έκθεση σε εξωτερικούς χώρους: είναι μια δοκιμή ακτινοβολίας.
Ο σκοπός είναι μια προκαταρκτική αξιολόγηση της ικανότητας της μονάδας να αντέχει στην έκθεση σε εξωτερικές συνθήκες. Ωστόσο, περιλαμβάνει μόνο έκθεση για συνολικά 60 kWh / m2που είναι ένα μάλλον σύντομο χρονικό διάστημα για να ληφθούν αποφάσεις σχετικά με τη διάρκεια ζωής της ενότητας.
Από την άλλη πλευρά, αυτή η δοκιμή μπορεί να είναι ένας χρήσιμος δείκτης πιθανών προβλημάτων που ενδέχεται να μην εντοπίζονται από τις άλλες εργαστηριακές δοκιμές.
Το IEC 61215 απαιτεί την υποβάθμιση της μέγιστης ισχύος (Pmax) να μην υπερβαίνει το 5% της αρχικής τιμής.
Το IEC 61646 απαιτεί τη μέγιστη ισχύ (Pmax) να μην είναι χαμηλότερη από την ένδειξη "Pmax - t%."
Ενώ προ-ρυθμισμένες μονάδες c-Si σύμφωνα με το IEC 61215 (5,5 kWh / m2) μην δείξετε μια κρίσιμη σημασία με αυτό το τεστ, ορισμένες τεχνολογίες λεπτής μεμβράνης ενδέχεται να αντιμετωπίσουν περισσότερα προβλήματα. Ο λόγος μπορεί να εξηγηθεί με το γεγονός ότι στο IEC 61646, η μετρούμενη Pmax μετά από έκθεση 60 kWh / m2 πρέπει να είναι υψηλότερη από την ένδειξη "Pmax - t% από τον κατασκευαστή. Αυτό το δείγμα βρίσκεται κάτω από την πρώτη ακολουθία δοκιμών, όπου το μόνο «ιστορικό» είναι οι αρχικές δοκιμές και η εξωτερική έκθεση για συνολικά 60 kWh / m2 υπό διάφορες κλιματολογικές συνθήκες για 24 ώρες ανάλογα με την τοποθεσία του εργαστηρίου. Μια σταθερή γνώση της υπό δοκιμή τεχνολογίας από τον κατασκευαστή όσον αφορά την υποβάθμιση που προκαλείται από το φως, την ευαισθησία στη θερμότητα, την υγρασία κ.λπ. είναι απαραίτητη για τον σωστό προσδιορισμό της ονομαστικής Pmax και για να περάσει τη δοκιμή.
Αντοχή σε θερμό σημείο: είναι μια θερμική / διαγνωστική δοκιμή.
Ο σκοπός είναι να προσδιοριστεί η ικανότητα της μονάδας να αντέχει σε τοπική θέρμανση που προκαλείται από σπασμένα, αναντιστοιχία κυττάρων, αστοχίες διασύνδεσης, μερική σκίαση ή ρύπανση.
Η θέρμανση θερμού σημείου συμβαίνει όταν το ρεύμα λειτουργίας της μονάδας υπερβαίνει το μειωμένο ρεύμα βραχυκυκλώματος ελαττωματικών (ή σκιασμένων) κυψελών. Αυτό θα αναγκάσει τα κελιά σε κατάσταση αντίστροφης μεροληψίας όταν γίνεται φορτίο που διαλύει τη θερμότητα. Τα σοβαρά φαινόμενα καυτού σημείου μπορεί να είναι τόσο δραματικά όσο και τα εγκαύματα όλων των στρωμάτων, το σπάσιμο ή ακόμη και η θραύση του γυαλιού. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ακόμη και υπό λιγότερο σοβαρές συνθήκες καυτού σημείου, με την παρέμβαση της δίοδος παράκαμψης, αποκλείεται ένα τμήμα (επίσης γνωστό ως συμβολοσειρά) της μονάδας προκαλώντας έτσι μια λογική πτώση της ισχύος εξόδου της μονάδας.
Η προσέγγιση για την προσομοίωση ρεαλιστικών συνθηκών hot-spot της σχετικής ρήτρας 10.9 στο IEC 61215 συζητείται συνεχώς.
Είναι αποδεκτό από τα κύρια εργαστήρια δοκιμών ότι η τρέχουσα έκδοση της μεθόδου hot-spot δεν αντιπροσωπεύει, ούτε είναι σε θέση να αντιπροσωπεύει μια πραγματική κατάσταση hot-spot. Μια βελτιωμένη μέθοδος hot-spot έχει συνταχθεί στο TC82 του IEC και αναμένεται να γίνει κανονιστική με το 3rdέκδοση του IEC 61215 το 2010. Ορισμένα εργαστήρια δοκιμών αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν ήδη τη βελτιωμένη μέθοδο.
Περισσότερες πληροφορίες και λεπτομέρειες θα παρέχονται σε μελλοντικό άρθρο.
Αν και τα στατιστικά στοιχεία για το ποσοστό αποτυχίας σε διαφορετικά εργαστήρια μπορεί να διαφέρουν, το hot-spot εξακολουθεί να φαίνεται να είναι μεταξύ των 5 πιο συχνών αστοχιών τόσο για τις μονάδες c-Si όσο και για τις λεπτές μεμβράνες.
Δίοδος παράκαμψης: είναι μια θερμική δοκιμή.
Η δίοδος παράκαμψης είναι μια πολύ σημαντική πτυχή του σχεδιασμού της μονάδας. Είναι ένα κρίσιμο στοιχείο που καθορίζει τη θερμική συμπεριφορά της μονάδας υπό συνθήκες hot-spot και επομένως επηρεάζει επίσης άμεσα την αξιοπιστία στο πεδίο.
Η μέθοδος δοκιμής απαιτεί σύνδεση θερμοστοιχείου στο σώμα της δίοδος, θέρμανση της μονάδας έως 75 ° C ± 5 ° C και εφαρμογή ρεύματος ίσου με το ρεύμα βραχυκυκλώματος Isc που μετράται στο STC για 1 ώρα.
Μετράται η θερμοκρασία κάθε σώματος διόδου παράκαμψης (Tcase) και υπολογίζεται η θερμοκρασία διασταύρωσης (Tj)
χρησιμοποιώντας έναν τύπο χρησιμοποιώντας τις προδιαγραφές που παρέχονται από τον κατασκευαστή της δίοδος (RTHjc=σταθερά που παρέχεται από τον κατασκευαστή διόδων που σχετίζεται με το Tj στο Tcase, συνήθως μια παράμετρο σχεδίασης και UD=τάση δίοδος, ID=ρεύμα δίοδος).
Στη συνέχεια, το ρεύμα αυξάνεται σε 1,25 φορές το ρεύμα βραχυκυκλώματος της μονάδας Isc όπως μετράται στο STC για άλλη μία ώρα διατηρώντας ταυτόχρονα τη θερμοκρασία της μονάδας στην ίδια θερμοκρασία.
Η δίοδος θα παραμείνει σε λειτουργία.
Οι αποτυχίες των δοκιμών διόδου παράκαμψης εξακολουθούν να συμβαίνουν με μια συγκεκριμένη συχνότητα που προκαλείται είτε από υπερβολή από τον κατασκευαστή της διόδου είτε από εσφαλμένη ηλεκτρική διαμόρφωση σε σχέση με το Isc της μονάδας από τον κατασκευαστή της μονάδας.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι δίοδοι παράκαμψης παρέχονται ως ενσωματωμένα εξαρτήματα στο πλαίσιο διακλάδωσης ολόκληρης της υποσυστήματος (σύνδεσμος κουτιού διακλάδωσης + καλώδιο +). Επομένως, είναι ζωτικής σημασίας να βεβαιωθείτε ότι αυτό το μικρό εξάρτημα ελέγχεται στενά κατά τη διάρκεια των ελέγχων εισερχόμενων εμπορευμάτων από τον κατασκευαστή της μονάδας.
Προρύθμιση UV: είναι μια δοκιμή ακτινοβολίας.
Ο σκοπός είναι να εντοπιστούν υλικά που είναι ευαίσθητα σε υπεριώδη (UV) αποδόμηση πριν από τη διεξαγωγή δοκιμών θερμικού κύκλου και παγώματος υγρασίας.
Το IEC 61215 απαιτεί την υποβολή της μονάδας σε συνολική ακτινοβολία UV 15 kWh / m2στις περιοχές (UVA + UVB)
(280 nm - 400 nm), με τουλάχιστον 5 kWh / m2, δηλαδή 33% στην περιοχή UVB (280 nm - 320 nm), διατηρώντας παράλληλα τη μονάδα στους 60 ° C ± 5 ° C.
(Το IEC 61646 απαιτεί μερίδιο UVB 3% έως 10% της συνολικής ακτινοβολίας UV). Αυτή η απαίτηση έχει πλέον εναρμονιστεί επίσης για το IEC 61215 με ένα φύλλο απόφασης CTL n. 733 εντός του προγράμματος IECEE CB.
Μία κρίσιμη πτυχή της ρύθμισης των θαλάμων UV είναι η βαθμονόμηση των αισθητήρων UVA και UVB διασφαλίζοντας την ιχνηλασιμότητα επίσης σε θερμοκρασίες λειτουργίας 60 ° C ± 5 ° C ενώ εξακολουθεί να λειτουργεί σωστά κατά τη διάρκεια των μεγάλων χρόνων έκθεσης στους θερμούς θαλάμους UV.
Το πολύ χαμηλό ποσοστό αποτυχίας της δοκιμής έκθεσης σε υπεριώδη ακτινοβολία σε εργαστήρια φωτοβολταϊκών μπορεί να εξηγηθεί με τη σχετικά χαμηλή ποσότητα ακτινοβολίας UV σε σύγκριση με τις πραγματικές εκθέσεις κατά τη διάρκεια ζωής της μονάδας.
Θερμικός κύκλος TC200 (200 κύκλοι): είναι μια περιβαλλοντική δοκιμή.
Αυτή η δοκιμή έχει ως σκοπό την προσομοίωση θερμικών τάσεων στα υλικά ως αποτέλεσμα αλλαγών ακραίων θερμοκρασιών. Τις περισσότερες φορές, οι συγκολλημένες συνδέσεις αμφισβητούνται μέσα στο έλασμα λόγω των διαφορετικών συντελεστών θερμικής διαστολής των διαφόρων εγκλεισμένων υλικών. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία για σοβαρά ελαττώματα, για αποικοδόμηση Pmax, διακοπή του ηλεκτρικού κυκλώματος ή δοκιμή μόνωσης.
Το IEC 61215 απαιτεί την έγχυση ρεύματος εντός ± 2% του ρεύματος που μετράται στην μέγιστη ισχύ (Imp) όταν η θερμοκρασία της μονάδας είναι πάνω από 25 ° C.
Δεν υπάρχει τρέχουσα έγχυση για το IEC 61646, ωστόσο η συνέχεια του ηλεκτρικού κυκλώματος πρέπει να παρακολουθείται (αρκεί ένα μικρό φορτίο αντίστασης).
Η μονάδα υπόκειται στα όρια θερμοκρασίας ανακύκλωσης –40 ° C ± 2 ° C και +85 ° C ± 2 ° C με το προφίλ στο σχήμα 4.
Τα ποσοστά αποτυχίας για το TC200 μπορούν να φτάσουν το 30-40%. Εάν σε συνδυασμό με το Damp Heat, σε ορισμένα εργαστήρια, και τα δύο μπορούν να αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 70% των συνολικών αστοχιών για τις μονάδες c-Si.
Το ποσοστό αστοχίας TC200 είναι χαμηλότερο για λεπτές μεμβράνες, αλλά αξίζει ακόμα την προσοχή των κατασκευαστών.
Κατάψυξη υγρασίας: είναι μια περιβαλλοντική δοκιμή.
Ο σκοπός είναι να προσδιοριστεί η ικανότητα της μονάδας να αντέχει τα αποτελέσματα των υψηλών θερμοκρασιών σε συνδυασμό με την υγρασία ακολουθούμενη από εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες.
Η μονάδα υποβάλλεται σε 10 πλήρεις κύκλους σύμφωνα με το εναρμονισμένο προφίλ στο Σχήμα 5 (IEC 61646).
Απαιτήσεις σχετικής υγρασίας RH=85% ± 5% ισχύει μόνο στους 85 ° C.
Μετά από αυτόν τον έλεγχο, η μονάδα αφήνεται να ξεκουραστεί μεταξύ 2 και 4 ωρών πριν από τη μέτρηση της οπτικής επιθεώρησης, της μέγιστης ισχύος εξόδου και της αντίστασης μόνωσης.
Τα ποσοστά αποτυχίας αυτού του τεστ παραμένουν στο εύρος 10-20%.
Ανθεκτικότητα των τερματισμών: είναι μια μηχανική δοκιμή.
Για να προσδιορίσετε την ανθεκτικότητα των ακροδεκτών της μονάδας, τα οποία μπορεί να είναι σύρματα, καλώδια πτήσης, βίδες ή όπως για την πλειονότητα των περιπτώσεων, φωτοβολταϊκές συνδέσεις (Τύπος C). Οι τερματισμοί υποβάλλονται σε δοκιμή καταπόνησης που προσομοιώνει την κανονική συναρμολόγηση και τον χειρισμό μέσω διαφόρων κύκλων και επιπέδων αντοχής σε εφελκυσμό και δοκιμών κάμψης και ροπής όπως αναφέρεται σε ένα άλλο πρότυπο, IEC 60068-2-21.
Damp-heat DH1000 (1000 ώρες): είναι μια περιβαλλοντική δοκιμή.
Ο σκοπός είναι να προσδιοριστεί η ικανότητα της μονάδας να αντέχει μακροχρόνια έκθεση σε διείσδυση υγρασίας εφαρμόζοντας 85 ° C ± 2 ° C με σχετική υγρασία 85% ± 5% για 1000 ώρες.
Το DH1000 είναι το πιο «κακοήθη» και στην πρώτη λίστα των ποσοστών αστοχίας σε ορισμένα εργαστήρια που αντιπροσωπεύουν έως και 40-50% των συνολικών αστοχιών για τις μονάδες c-Si. Παρόμοια ποσοστά αστοχιών μπορούν να παρατηρηθούν και για το DH1000 και με λεπτή μεμβράνη.
Η σοβαρότητα αυτής της δοκιμής προκαλεί ιδιαίτερα τη διαδικασία ελασματοποίησης και τη στεγανοποίηση των άκρων από την υγρασία. Σημαντικές αποκολλήσεις και διάβρωση των κυτταρικών μερών μπορούν να παρατηρηθούν ως αποτέλεσμα της διείσδυσης υγρασίας. Ακόμα και σε περίπτωση που δεν εντοπιστούν σοβαρά ελαττώματα μετά το DH1000, η μονάδα έχει τονιστεί στο σημείο ότι γίνεται «εύθραυστη» για τον επόμενο έλεγχο μηχανικού φορτίου.
Δοκιμή μηχανικού φορτίου
Αυτή η δοκιμή φόρτωσης είναι να διερευνήσει την ικανότητα της μονάδας να αντέχει σε φορτία ανέμου, χιονιού, στατικού ή πάγου.
Το μηχανικό φορτίο έρχεται μετά την υγρασία και γίνεται επομένως σε δείγμα που έχει υποστεί σοβαρή περιβαλλοντική πίεση.
Η πιο κρίσιμη πτυχή αυτής της δοκιμής σχετίζεται με την τοποθέτηση της μονάδας σύμφωνα με τις οδηγίες τοποθέτησης του κατασκευαστή, δηλαδή με τη χρήση των επιδιωκόμενων σημείων στερέωσης της μονάδας στη δομή στήριξης με την προβλεπόμενη απόσταση μεταξύ αυτών των σημείων και τη χρήση των κατάλληλων εξαρτημάτων στήριξης , εάν υπάρχουν (παξιμάδι, μπουλόνια, σφιγκτήρες κ.λπ.).
Ορισμένες περιπτώσεις μονάδων λεπτής μεμβράνης μεγάλης έκτασης και χωρίς πλαίσιο έχουν ιδιαίτερη ανησυχία όσον αφορά τις παραπάνω συνθήκες.
Εάν δεν ληφθεί μέριμνα για τη σωστή τοποθέτηση, παραμένει το ερώτημα αν η βλάβη προκλήθηκε λόγω δομικών προβλημάτων ή λόγω ακατάλληλης τεχνικής συναρμολόγησης.
Μια άλλη πτυχή που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι η ομοιομορφία του εφαρμοζόμενου φορτίου πάνω στην επιφάνεια της μονάδας. Τα πρότυπα απαιτούν το φορτίο να εφαρμόζεται «με σταδιακό, ομοιόμορφο τρόπο» χωρίς να καθορίζεται ο τρόπος ελέγχου της ομοιομορφίας.
Εφαρμόζονται 2.400 Pa (που ισοδυναμεί με πίεση ανέμου 130 km / ώρα) για 1 ώρα σε κάθε όψη της μονάδας.
Εάν το δομοστοιχείο πρόκειται να αντέξει σε βαριές συσσωρεύσεις χιονιού και πάγου, το φορτίο που εφαρμόζεται στο μπροστινό μέρος της μονάδας κατά τον τελευταίο κύκλο αυτής της δοκιμής αυξάνεται από 2.400 Pa σε 5.400 Pa.
Στο τέλος δεν πρέπει να εντοπίζονται μεγάλα οπτικά ελαττώματα, ούτε διακεκομμένο ανοιχτό κύκλωμα κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Επίσης μετά από αυτήν τη δοκιμή ελέγχονται το Pmax (μόνο για IEC 61215) και η αντίσταση μόνωσης.
Κρούση χαλάζι: είναι μια μηχανική δοκιμή.
Για να επαληθεύσετε ότι η μονάδα είναι ικανή να αντέξει την επίδραση των χαλάζι που βρίσκονται σε θερμοκρασία ~ –4 ° C. Ο δοκιμαστικός εξοπλισμός είναι ένας μοναδικός εκτοξευτής ικανός να προωθεί διάφορα βάρη των σφαιρών πάγου στις καθορισμένες ταχύτητες, έτσι ώστε να χτυπά τη μονάδα σε 11 καθορισμένες θέσεις πρόσκρουσης + / - 10 mm απόκλιση απόστασης. (Τραπέζι 1)
Ο χρόνος μεταξύ της αφαίρεσης της μπάλας πάγου από το δοχείο ψυχρής αποθήκευσης και της πρόσκρουσης στη μονάδα δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 60 δευτερόλεπτα.
Είναι πολύ συνηθισμένο να χρησιμοποιείτε μπάλες πάγου 25 mm / 7,53 g.
Και πάλι, μετά τη δοκιμή, θα πρέπει να ελέγξετε εάν υπάρχουν σοβαρά ελαττώματα που προκαλούνται από τις χαλαζίδες και επίσης το Pmax (μόνο για IEC 61215) και ελέγχεται η αντίσταση μόνωσης.
Τα εργαστηριακά στατιστικά στοιχεία δείχνουν πολύ χαμηλά ποσοστά αποτυχίας για αυτό το τεστ.
Ελαφρύς: ακτινοβολία(ισχύει μόνο για λεπτή μεμβράνη IEC 61646)
Αυτό είναι ένα κρίσιμο απόσπασμα για την τελική απόφαση / αποτυχία της ετυμηγορίας λεπτών ταινιών. Ο σκοπός είναι η σταθεροποίηση των ηλεκτρικών χαρακτηριστικών των μονάδων λεπτής μεμβράνης μέσω παρατεταμένης έκθεσης σε ακτινοβολία μετά την ολοκλήρωση όλων των δοκιμών πριν από τον έλεγχο της Pmax έναντι της ελάχιστης τιμής που επισημαίνεται από τον κατασκευαστή.
Η δοκιμή μπορεί να πραγματοποιηθεί κάτω από φυσικό φως του ήλιου ή υπό ηλιακό προσομοιωτή σταθερής κατάστασης.
Οι μονάδες, σε συνθήκες αντίστασης φορτίου, τοποθετούνται κάτω από ακτινοβολία μεταξύ 600 - 1000 W / m2 σε εύρος θερμοκρασίας 50 ° C ± 10 ° C έως ότου συμβεί σταθεροποίηση, δηλαδή όταν οι μετρήσεις του Pmax από δύο διαδοχικές περιόδους έκθεσης τουλάχιστον 43 kWh / m2ο καθένας ικανοποίησε την κατάσταση (Pmax - Pmin) / P (μέσος όρος)<>
Τέλος, μια σημείωση σχετικά με την Κατευθυντήρια γραμμή δοκιμής IECEE. Είναι ενδιαφέρον ότι δεν είναι καλά καθορισμένο τι μπορεί να θεωρηθεί ως «αλλαγή στην τεχνολογία των κυττάρων» για λεπτές μεμβράνες, αφήνοντας έτσι μια μεγάλη γκρίζα περιοχή με διαφορετικές ερμηνείες και προσεγγίσεις σε περιπτώσεις όπου κάποιος θα μπορούσε να δηλώσει μια «βελτίωση τεχνολογίας και απόδοσης», «σταθεροποίηση βελτίωση, "ή" αύξηση ισχύος εξόδου. " Είναι αυτές οι περιπτώσεις «αλλαγής στην τεχνολογία κυττάρων» και εάν ναι, σε ποιο βαθμό και ποιες δοκιμές πρέπει να επαναληφθούν; Όπως διαβάζεται σήμερα, η Κατευθυντήρια γραμμή δοκιμής αφήνει ένα δρόμο για την επέκταση των προηγούμενων πιστοποιήσεων που ανεβαίνουν σε ισχύ (GG gt; 10%) απλώς επαναλαμβάνοντας τη δοκιμή hot-spot.
Η σημείωση 2 της Οδηγίας για την Επανεξέταση αναφέρει «… Η δοκιμή τελικού εμποτισμού 10.19 είναι υποχρεωτική για όλα τα δείγματα δοκιμής», αλλά στην πράξη συχνά αγνοείται από τα εργαστήρια δοκιμών με αποτέλεσμα την επέκταση λογικά αυξημένης ισχύος χωρίς να τεθεί υπό δοκιμή η κύρια πτυχή του λεπτού - τεχνολογία φιλμ: σταθεροποίηση ισχύος.
Συνοπτικά, οι δοκιμές που περιγράφονται σε αυτό το άρθρο καθορίστηκαν από το IEC ως τις ελάχιστες απαιτήσεις για δοκιμές απόδοσης, αλλά όπως δηλώνεται στην αρχή, πρέπει επίσης να τηρούνται οι απαιτήσεις ασφάλειας και δοκιμών
IEC 61730-1 και IEC 61730-2. Καθώς οι κατασκευαστές προσπαθούν να είναι πιο ανταγωνιστικοί στην αγορά, οι περισσότεροι συνεργάζονται με έναν οργανισμό πιστοποίησης για να αποδείξουν ότι η ενότητα τους έχει υποβληθεί σε ένα αμερόληπτο, αμερόληπτο πρόγραμμα δοκιμών. Εάν προκύψουν αλλαγές κατά τον επανασχεδιασμό ή τις διαδικασίες παραγωγής τους, οι οργανισμοί πιστοποίησης χρησιμοποιούν την «εναρμονισμένη» οδηγία δοκιμής IECEE CB Scheme για να καθορίσουν ποιες δοκιμές θα επαναληφθούν πριν από την επέκταση προηγούμενων πιστοποιήσεων. Όσον αφορά την αξιοπιστία, ορισμένοι προχωρούν σε μια επέκταση συνδυασμένων προγραμμάτων δοκιμών αξιοπιστίας εσωτερικού και εξωτερικού χώρου άνω του ενός έτους.
Ο κ. Regan Arndt είναι ο διευθυντής της Βόρειας Αμερικής και τεχνικός πιστοποιητής της ομάδας φωτοβολταϊκών TÜV SÜDs που βρίσκεται στο Fremont, CA. Αποφοίτησε από την Ηλεκτρονική Μηχανική στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Νότιου Αλμπέρτα (SAIT) στο Κάλγκαρι, Αλμπέρτα, Καναδάς και έχει πάνω από 15 χρόνια εμπειρίας στις δοκιμές και την πιστοποίηση στους τομείς των Φωτοβολταϊκών, του εξοπλισμού Πληροφορικής, των Τηλεπικοινωνιών και του Ηλεκτρικού Εξοπλισμού Μέτρησης, Ελέγχου και εργαστηριακή χρήση. Ο Ρέγκαν έλαβε επίσημη εκπαίδευση για φωτοβολταϊκό σχεδιασμό και δοκιμές στο Τμήμα Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών του Πεκίνου. Μπορείτε να επικοινωνήσετε με τη διεύθυνση rarndt @ tuvam.com.
Δρ Ing. Ο Robert Puto είναι ο παγκόσμιος διευθυντής των Photovoltacs στο TUV SUD. Είναι κάτοχος διδακτορικού τίτλου στην Ηλεκτρονική Μηχανική από το Politecnico di Torino (Πολυτεχνείο του Τορίνο) της Ιταλίας και μεταπτυχιακό δίπλωμα στη Διεθνή Διοίκηση Επιχειρήσεων από το CEIBS - Shanghai, Κίνα. Έχει 15 χρόνια εμπειρίας στον έλεγχο και την πιστοποίηση μιας ποικιλίας ηλεκτρικών προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων των φωτοβολταϊκών. Επίσης ενεργεί ως PV Senior Product Specialist στην ομάδα TÜV SÜD, έχει καθεστώς Τεχνικού Πιστοποιητή για PV και είναι εξουσιοδοτημένος ελεγκτής για εργαστηριακές αξιολογήσεις ISO IEC 17025.
