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1、太阳能电池的测试和应用系统的设计太阳电池组件的测试：一、外观检查1.检验方法: 目测2.检验环境: 室内,照度不低予 1000 LXX3. 检验程序：对每一个组件仔细检查下列情况：1）开裂、弯曲、不规则或损伤的外表面；2）破碎的单体电池3）有裂纹的单体电池4）互联线或接头有毛病；5）电池互相接触或与边框相接触；6）密封材料失效；7）在组件的边框和电池之间形成连续通道的气泡或脱层；8）塑料材料表面有沾污物；9）引线端失效带电部件外露；10）可能影响组件性能的其他任何情况。4. 技术要求:有下列之一者判为不合格,其他判合格1）破碎、开裂 、弯曲 、不规整或损伤的外表面；2）外表面的弯曲和错位，包括
2、上表面，背表面，边框和接线盒，导致组件不能正常安装 和/或工作。3）某个电池的一条裂纹,其延伸可能导致组件减少该电池面积 10%以上；4）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道通；丧失机械完整性 , 导致组件的安装和/或工作受影响。5记录：观察的任何异常情况必须记录在报告中，如果有必要可以拍照。二、标准测试条件下电性能1.检验装置：在自然阳光下测量：太阳电池I-V特性测试装置模拟阳光测量：应符合GB/T6495.1-1996标准的A级模拟器和电池I-V特性测试装置2. 技术要求标准条件：电池温度25C2C;辐照度 1000Wm -2 光谱分布 AM1.53.程序太阳电池I-V特
3、性测试装置1）调整太阳跟踪器跟踪阳光2）将太阳电池组件放在跟踪器支架上,连好与可变负载的接线3）打开太阳电池可变负载测试仪开关,根据组件情况,确定组件电流,组件电压,标准电池 的量程,揿下按钮4）打开计算机,完成安装程序5）双击 solar 桌面,出现被测件登记表,填写后,按确定6）出现太阳电池I-V特性测试框图按工作模式中稳态测试,出现稳态测试工作台,按开始测试7）按可变负载测试仪复位后触发,出现测试曲线8）按设置档中曲线修正, 可完成修正功能 9）结束测试,存盘.三、绝缘试验组件的绝缘性能测试应按 GB/T 9535-1998标准中 10.3执行。1.检验装置：有限流装置的直流绝缘测试仪2
4、. 检验方法：在周围环境温度、相对湿度不超过 75%的条件下，进行以下检验：1）将组件引出线短路后接到直流绝缘测试仪的正极2）将组件暴露的金属部分接到直流绝缘测试仪的负极3）以不大于500vs-i的速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，维持此电压1min,如果系统的最大电压不超过50V时，应以不大于500V,1的 速增加直流绝缘测试仪的电压，直到等于500V维持此电压1min；4）在不拆卸组件连接线的情况下，降低电压到零，将绝缘测试仪的正负极短路 5min;5）拆去绝缘测试仪正负极的短路；6） 按照步骤1）和2）的方式连线，对组件加一不小于500V的直流电压，测量
5、绝缘 电阻。3. 技术要求1）组件在检验步骤3）中，无绝缘击穿（小于50p A）,或表面无破裂现象2）绝缘电阻不小于50MQ。四、热班耐久试验按照 GB/T9535-1998 中 10.9 的规定，组件应在最坏的热斑条件以 1000W/m2 辐照度实验 5 个小时，具体如下1 实验装置 ;1）辐射源1,稳态太阳模拟器或自然阳光，辐照度不低于700W*m-2，不均匀度不超过2%,瞬间稳定度在5%以内。2）辐射源2, C类或更好的稳态太阳模拟器或自然阳光，辐照度为1000 W*m-210%。3）组件IV曲线测试仪4）对实验单片太阳电池被遮光的情况，光增强量为5%的一组不透明盖板.5）如果需要，加一
6、个适用的温度探测器。2. 实验方法所有实验应在环境温度为25C5C风速小于2m*S-1时进行，在组件实验前，应安装制造 厂推荐的热斑保护装置.2.1 对串联连接方式的组件的实验方法.2.1.1将不遮光的组件在不低于700 W*m-2的辐射源1下照射，测试其I-V特性和最大功 率时的电流值 IMP 。 2.1.2 使组件短路，用下列方法选择一片电池:1）组件在稳定的辐照度不小于700 W*m-2 的辐射源照射下，用适当的温度探测器测定最热 的电池;2）在步骤 2.1.1 规定的辐照度下，依次完全挡住每一个电池，选择其中一个当它被挡住时， 短路电流减小最大，在这一过程中，辐照度变化不超过5%.2.
7、1.2 将温度传感器接到温度监测仪，将组件的两个引线端接到连续性测试仪，将组件的一 个引线端和框架连接到绝缘监测仪。2.1.3同样在步骤2.1.1所规定的辐照度（3%内）下,完全挡住选定的电池，检查组件的ISC是否SC比步骤 2.1.1 所测定的 IMP 小。如果这种情况不发生，人们不能确定是否会在一个电池内 产生最大消耗功率。此时继续完全挡住所选电池.省略步骤2.1.4。2.1.4逐渐减少对所选择电池的遮光面积，直到组件的ISC最接近IMP，此时在该电池内消耗 的功率最大。2.1.5用辐射源2照射组件，记录Isc值,保持组件在消耗功率最大的状态，必要时重新调整遮 光，使Isc维持在特定值。2
8、.1.6 小时后挡住组件不受辐射，并验证Isc不超过IMP的10%.2.1.7 30 min 后，恢复辐照度到 1000 W*m-2.2.1.8 重复2.1.5 2.1.6.2.1.7五次2.2 对串联并联连接方式的组件的试验方法。2.2.1将遮光的组件在不低于700 W*m-2的辐照源1下照射，测试其特性，假定所有串联组 件产生的电流相同，用下列方程计算热斑最大功率消耗时对应的短路电流 Isc（*） Isc（*）=Isc*（p-1）/p+IMP/P其中Isc 不遮光组件的短路电流Imp不遮光组件最大功率时的电流 A；P组件并联组数2.2.2 使组件短路，用下列方法之一选择一片电池：1）组件在
9、稳定的辐照度不小于700 W*m-2 的辐射源1 照射下，用适当的温度探测器测 定最热的电池；2）在步骤 2.1.2规定的辐照度下，依次安全挡住每一个，当它被挡住时，短路电流减小最大。 在这一过程中，辐照度变化不超过5%。2.2.3 同样在步骤 2.1.1 所规定的辐照度（3%内）下，完全挡住选定的电池，检查组件是否比步 骤2.1.1,所规定的IMP小。如果这种情况不发生，就不能确定是否会在一个电池内产生最大消 耗功率.此时继续完全挡住所选电池。省略步骤 2.1.4。2.2.4逐渐减少对所选择电池的遮光面积，直到组件的ISC最接近ISC（*），此时在该电池内消 SCSC耗的功率最大。2.2.5
10、用辐射源2照射组件，记录Isc值,保持组件在消耗功率最大的状态，必要时重新调整遮 光，使Isc维持在特定值。2.2.6 一小时后挡住组件不受辐射，并验证Isc不超过IMP的10%。2.2.7 30min后，恢复辐照度到1000 W*m-2。2.2.8 重复 2.2.5 2.2.6. 2.2.72.2.8 五次3. 以上三种实验中，不管那一种，在实验结束后使组件恢复至少 1h 后，转光伏测试组进行 外观检查，在标准实验条件下的性能测试，绝缘实验。4. 技术要求4.1 实验后无如下严重外观缺陷：a）破碎，开裂，弯曲，不规整或损伤的外表面；b）某个电池的一条裂纹，其延伸可能导致组件减少该电池面积10
11、%以上；c）在组件边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道；d）表面机械完整性，导致组件的安装和/或工作都受到影响。4.2 标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的 5%。4.3 绝缘电阻应满足初始实验的同样要求。五、热循环试验按照GB/T9535-1998中10.11的规定，组件应承受下列条件的温度循环实验：-40C+85C, 不要求湿度控制，循环200次，一个循环时间不超过6时，具体如下1 实验装置1.1 热循环实验箱，有自动温度控制，使内部空气循环和避免在实验过程中水分凝结在组件 表面的装置，而且，能容纳一个或多个组件进行如图 1所示的热循环实验。1.2 在实验箱中有安装或
12、支撑组件的装置，并保证周围的空气能自由循环。安装或支撑装置 的热传导要小，因此，实际上应使组件处于绝热状态。1.3测量和记录组件温度的仪器，准确度为1 C温度传感器应置于组件中部的前后表面。 如多个组件同时实验，只需检测一个组件的温度。1.4 在整个实验过程中监测每一个组件内部电路连续性的仪器。1.5 监测每一个组件的一个引线端与边框之间绝缘完整性的仪器。时齿lfaHm2 - xfs*探H12 实验方法2.1 在室温下将组件装入气候室，如组件的边框导电小不好，将其安装在一金属框上来模拟 敞开支架。2.2 将温度传感器接到温度监测仪，将组件的两个引线端接到连续性测试仪，将组件的一个 引线端和框架
13、连接到绝缘监测仪。2.3关闭实验箱,使组件周围空气的循环速度不低于2msT按图所示，使组件的温度在-40 2C和852C之间，最高和最低之间的温度变化速率不超过100 C/h在每个极端温度下, 应保持稳定至少10min .一次循环不超过6h。循环次数：a）在实验程序分组中属于热循环后继续进行湿冷实验的两个组件，热循环进行50次.b）在实验程序分组中属于只进行热循环实验的两个组件，热循环进行200次.3 技术要求3.1 在实验过程中无间歇短路或漏电现象。3.2 实验后无如下严重外观缺陷：a）破碎、开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面；b）某个电池的一条裂纹，其延伸可能导致组件减少该电池面积10%以上
14、；c）在组件边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道；d) 表面机械完整性，导致组件的安装和/或工作都受到影响。3.3 标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的 5%。3.4 绝缘电阻应满足初始实验的同样要求.六、湿-冷试验按照GB/T9535-1998中10.12的规定，组件应承受下列条件的湿冷实验：先做50次温度循 环(-40C+85C),再做十次以下循环：持续20小时的85C和相对湿度85%；然后降温 到-40C；再回到85C和相对湿度85%。一个循环时间约为20时，具体如下无制町鑰i经璋斟磁连轼循环心瞬+85040图21.实验装置1.1 一个气候室,有自动温度和湿度自动控
15、制,能容纳一个或多个组件进行如图2所规定的湿- 冷循环试验。在零下的温度，气候室内空气的露点为该室的温度。1.2测量和记录组件温度的仪器，准确度为1C。如多个组件同时试验，只需监测一个代 表组件的温度。1.3 在整个实验过程中,监测每一个组件内部电路连续性的仪器.1.4 检测每一个组件的引线端和边框或支承架之间电绝缘完好性的仪器.2 实验方法2.1 将温度传感器置于一个有代表性的组件中部的前面或后面.2.3 在室温下将组件装入气候室,使其与水平面倾角不小于 5，如组件边框导电不好,将其安 装在一模拟敞开式支承架的金属框架上.2.4 将温度传感器接到温度检测仪,将组件的两个引线端子接到连续性测试仪,将组件的一个 引线端与框架或支撑架连接到绝缘检测仪.2.5关闭气候室，使组件完成如图2所示的10次循环，最高和最低温度应在所设定值的2C 以内，室温以上各温度下，相对湿度应保持在所设定值的5%以内。2.6 整个试验过程中，记录组件的温度,并监测
