1GB/ZXXXX—202X/IEC/TS62804-1-1層本文件規(guī)定了單玻或雙玻晶體硅光伏組件電勢誘導(dǎo)衰減引起的分層(PID-d)失效現(xiàn)象的測試和評估程序，用于評估因接地和組件電池電路之間的電流傳輸而引起的分層。本文件的測試程序加速的導(dǎo)致分層的影響因素包括因濕熱暴露、界面上的鈉積累、電池電路中的陰極氣體析出、金屬化以及組件中其他部件因電壓刺激而導(dǎo)致的粘附性降低，不包括與應(yīng)力因素相關(guān)的晶體硅光伏組件功率變化（該內(nèi)容在IECTS62804-1的范圍）。本文件規(guī)定的測試方法是在濕熱環(huán)境箱中對組件進(jìn)行測試，并在組件兩極施加組件說明書中規(guī)定或允許的最大系統(tǒng)電壓。組件對系統(tǒng)電壓應(yīng)力的實際耐久性取決于安裝設(shè)計和組件運行的環(huán)境條件，本測試方法是在不考慮不同氣候和系統(tǒng)條件下組件運行時承受的實際應(yīng)力的前提下評估光伏組件層壓件對PID-d的敏感性。本文件不適用于區(qū)分某些可能在不同程度上對組件表面進(jìn)行電氣隔離的抑制PID的工程方法的影響，比如使用后軌支架安裝、邊緣夾具夾持安裝和絕緣邊框等。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2423.3—2016環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Cab：恒定濕熱試驗（IEC60068-2-78:2012，IEC61215-1:2016地面光伏組件設(shè)計鑒定與定型第1部分：測試要求（Terrestrialphotovoltaic(PV)modules-Designqualificationandtypeapproval-Part1:Testrequirements）IEC61215-2:2016地面光伏組件設(shè)計鑒定與定型第2部分：測試程序（Terrestrialphotovoltaic(PV)modules-Designqualificationandtypeapproval-Part2:Testprocedures）IEC61730-2地面光伏組件安全鑒定第2部分：測試要求（Photovoltaic(PV)modulesafetyqualification-Part2:Requirementsfortesting）IECTS61836太陽光伏能源系統(tǒng)-術(shù)語、定義和符號（Solarphotovoltaicenergysystems-Termsdefinitionsandsymbols）IECTS62804-1光伏組件電勢誘導(dǎo)衰減測試方法第1部分：晶硅組件（Photovoltaic(PV)modules-Testmethodsforthedetectionofpotentialinduceddegradation-Part1:Crystallinesilicon）IECTS62941地面光伏組件光伏組件設(shè)計鑒定和定型質(zhì)量控制導(dǎo)則（Terrestrialphotovoltaic(PV)modules-GuidelinesforincreasedconfidenceinPVmoduledesignqualificationandtypeapproval）3術(shù)語和定義IECTS61836和IECTS62804-1界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4樣品2GB/ZXXXX—202X/IEC/TS62804-1-1測試樣品應(yīng)是具有代表性的相同樣品，組件說明書規(guī)定或允許的每個極性的系統(tǒng)電壓應(yīng)力條件各準(zhǔn)備2塊組件。另外準(zhǔn)備一塊作為對照組件，不對其施加應(yīng)力，用于與施加應(yīng)力的組件進(jìn)行外觀對比。也可以再準(zhǔn)備一塊組件用于評估濕熱應(yīng)力，不對其施加系統(tǒng)電壓應(yīng)力，以區(qū)分施加系統(tǒng)電壓產(chǎn)生的影響。沒有明確要求串聯(lián)后接地方式的組件，應(yīng)在正負(fù)兩個極性下都進(jìn)行測試。用于測試的層壓件應(yīng)與待評估的組件采用相同的工藝和設(shè)計，包括采用相同制造工藝的電池、封裝材料、背板和玻璃，以及相同的制程工具、材料、設(shè)計和工藝條件等。層壓件的測試不包含組件邊框和安裝部件。組件應(yīng)由符合相應(yīng)圖紙和工藝要求的材料和零部件制造而成，并通過制造商的常規(guī)檢測、質(zhì)量控制與產(chǎn)品驗收程序。如果組件在第三方實驗室進(jìn)行測試，應(yīng)附帶制造商的貯運、安裝和電路連接指示說明，包括最大允許系統(tǒng)電壓。組件上的標(biāo)識應(yīng)符合IEC61215-1和IEC61730-2的要求。如果測試的組件是非量產(chǎn)的新產(chǎn)品組件，應(yīng)在測試報告中注明（見第6章）。測試結(jié)果僅與被測組件的構(gòu)成有關(guān)。如果組件制造商使用多個來源的組件零部件、組件設(shè)計、電池設(shè)計、工藝設(shè)計，或者對特定型號的光伏組件使用不同的工藝設(shè)定值和公差，都需要按照本文件要求，使用額外的組件進(jìn)行每個組合的評估。但接線盒、電纜、邊框、安裝部件和連接器的變化不需要重新測試。5試驗程序5.1概述應(yīng)力試驗包括如下步驟：首先進(jìn)行加嚴(yán)濕熱試驗，使?jié)駳鈹U散到組件中，這可能會降低組件層壓區(qū)域的界面粘附性，同時增加聚合物材料的導(dǎo)電性；然后通過在組件玻璃表面上外接的接地電極（金屬箔）對電池電路施加偏置電壓，產(chǎn)生電場，發(fā)生離子遷移，施加電壓的極性不同，離子會流向或流出組件玻璃、晶硅電池和連接的導(dǎo)電部件，從而導(dǎo)致分層現(xiàn)象的發(fā)生，例如陰極端氣體的析出。試驗序列如圖1所示。注：組件質(zhì)量測試（MQT）參照IEC61215-2中的試驗程序圖1測試流程3GB/ZXXXX—202X/IEC/TS62804-1-15.2初始外觀檢查對每塊組件進(jìn)行IEC61215-2規(guī)定的外觀檢查（MQT01）。需要特別注意并對層壓件中任何已經(jīng)存在的分層區(qū)域或氣泡拍照。如有IEC61215-1中定義的主要外觀缺陷，則應(yīng)終止測試程序，或按照第4章規(guī)定更換樣品重新開始測試。5.3濕漏電流試驗對每塊組件進(jìn)行IEC61215-2規(guī)定的濕漏電流試驗（MQT15）。如果絕緣電阻不符合MQT15的要求，則應(yīng)記錄（參考第6章）并按照第4章規(guī)定更換樣品重新開始測試，或終止測試程序。5.4濕熱試驗對最終用于系統(tǒng)電壓應(yīng)力評估和可選的僅用于濕熱應(yīng)力評估的組件進(jìn)行IEC61215-2規(guī)定的濕熱試驗（MQT13包括IEC61215-24.13.4規(guī)定的后測試驗，外觀檢查（MQT01）和濕漏電流試驗（MQT15）。如果組件不符合MQT01或MQT15的要求，則應(yīng)終止本測試程序，或按照第4章規(guī)定更換所有樣品重新開始測試。5.5電壓應(yīng)力試驗5.5.1概述本試驗應(yīng)在5.4（MQT15濕熱試驗）完成后2至7天內(nèi)進(jìn)行。組件應(yīng)儲存在實驗室或車間環(huán)境中，避免陽光直射。5.5.2裝置a)一個環(huán)境箱，可容納被測組件，能夠獨立控制溫度和濕度，能達(dá)到5.5.4中規(guī)定的測試條件，同時具有無孔且和組件電絕緣的底座(如聚四氟乙烯、釉瓷)，與組件的接觸面積最小。組件與箱體之間以及組件之間必須電氣絕緣。使用的絕緣底座應(yīng)可將多個組件水平放置在帶有水平支撐梁的試驗箱內(nèi)，使組件周圍空氣流通。試驗用環(huán)境箱的要求分別見GB/T2423.3—2016中的4.1和4.4；條件和規(guī)格如有不同，應(yīng)以本文件為準(zhǔn)。注1：絕緣底座用于防止內(nèi)部電池線路的偏壓和接地點之間產(chǎn)生漏電流，b)用于記錄環(huán)境條件（室內(nèi)空氣溫度，相對濕度）的傳感器和數(shù)據(jù)記錄器，應(yīng)能以5分鐘或更短的時間間隔測量和記錄溫度和相對濕度。c)直流電壓電源，能夠?qū)Ρ粶y組件施加指定極性的最大系統(tǒng)電壓和足夠的電流，維持設(shè)定電壓公差0.5%。適當(dāng)?shù)难b置，可每間隔5分鐘或更短時間測量和記錄被測組件的漏電流(可選：測量和記錄施加的偏置電壓)。為了測試各種類型的組件，直流電壓源提供的電流要求在偏壓下通過每個組件的電流在1×10-3A到1×10-8A范圍內(nèi)。注2:電流與電壓的測量及記錄主要是作為應(yīng)力測試條件的穩(wěn)定性、均勻性和連性能指標(biāo)。也可用于分析應(yīng)力產(chǎn)生的現(xiàn)象的變化趨勢(例如d)適用于預(yù)設(shè)測試電壓、溫度和濕度的絕緣電線；采用組件制造商指定的接地點（或不銹鋼部件）對組件進(jìn)行電氣連接。如果組件層壓件沒有接地點，則需要使用導(dǎo)電膠(例如導(dǎo)電膠帶)。e)溫度傳感器，可進(jìn)行5分鐘或更短的時間間隔的數(shù)據(jù)采樣。為顯示組件的溫度均勻性，精度應(yīng)為±1.0℃。在所施加溫度和濕度狀態(tài)下，安裝在組件上的溫度傳感器及其導(dǎo)線應(yīng)保持電氣絕緣，確保不會影響組件和預(yù)定接地點之間的偏置電壓和漏電流。f)導(dǎo)電箔（例如，鋁或銅，厚度8-150um)和柔性聚合物墊片。為了使導(dǎo)電箔貼合組件玻璃表面，實現(xiàn)電極均勻?qū)щ?，?yīng)在導(dǎo)電箔上施加不低于30Pa的負(fù)載。5.5.3電壓應(yīng)力試驗程序a)將每塊組件正負(fù)極端子（引線、標(biāo)簽、螺柱、螺釘、連接器)相互連接，并使用絕緣電線連接到電源的高壓直流端。兩塊組件連接電源使其對電池電路施加正向系統(tǒng)電壓，兩塊組件連接4GB/ZXXXX—202X/IEC/TS62804-1-1電源使其對電池電路施加負(fù)向系統(tǒng)電壓，或者也可按照組件說明書規(guī)定的方式進(jìn)行。用導(dǎo)電箔覆蓋光伏組件主要受光面，使其與玻璃表面接觸。用不銹鋼環(huán)形墊圈、螺栓和/或螺母（如適用）將箔片壓接在組件邊框的接地點上，并連接至直流電源的接地端。墊圈下方的金屬邊框表面涂層需被打磨掉。如果層壓件上沒有接地點，可以用導(dǎo)電膠（包括導(dǎo)電膠帶）將接地線連接到金屬箔上，再連接至直流電壓電源接地端。將組件水平放置在5.5.2a）中所述的無孔電絕緣底座上。使用柔性聚合物墊片壓在導(dǎo)電箔上產(chǎn)生不小于30Pa的均勻負(fù)載，使導(dǎo)電箔更均勻粘附在組件表面。b)對于組件基板或背面是玻璃的情況,使用額外的導(dǎo)電箔來實現(xiàn)接地，同時應(yīng)將組件放置在柔性聚合物表面,確保導(dǎo)電箔在組件重力作用下可覆蓋95%的玻璃表面。并使用與試驗箱絕緣的剛性支撐平臺和無孔電絕緣材料來支撐組件及聚合物材料。c)除水平方向放置組件外，還可采用其他方向，但必須滿足組件間絕緣的要求，并在組件表面施加不小于30Pa的法線壓力，以將箔片均勻覆蓋到組件的所有玻璃表面上。如果是用于評估濕熱應(yīng)力的組件，應(yīng)與上述組件一起放置，無需施加電壓和導(dǎo)電箔，只需與其他組件保持電氣絕緣。d)開啟傳感器記錄數(shù)據(jù)，并根據(jù)5.5.4所列測試條件對組件施加應(yīng)力。應(yīng)力測試應(yīng)以連續(xù)不間斷的方式進(jìn)行，可以是從低上升至應(yīng)力條件或從應(yīng)力條件開始下降。試驗箱腔室內(nèi)溫度應(yīng)從環(huán)境溫度上升至規(guī)定的溫度。當(dāng)腔室空氣溫度和組件溫度均達(dá)到公差范圍內(nèi)的設(shè)定值時，提高腔室相對濕度至規(guī)定的相對濕度。當(dāng)溫度和相對濕度達(dá)到均達(dá)到公差范圍內(nèi)的設(shè)定值時，保持該條件穩(wěn)定12到24小時。穩(wěn)定結(jié)束后，施加電壓至規(guī)定的應(yīng)力水平（對應(yīng)的最大額定系統(tǒng)電壓和極性）。當(dāng)電壓達(dá)到規(guī)定值時，電壓應(yīng)力試驗開始。結(jié)束后關(guān)閉濕度產(chǎn)生器,同時開始冷卻腔室,使組件溫度在1小時內(nèi)達(dá)到23℃±5℃。當(dāng)組件溫度達(dá)到23℃±5℃時，關(guān)閉外加電壓。電壓應(yīng)力試驗的持續(xù)時間應(yīng)符合5.5.4中規(guī)定的停留時間，但不包括溫度上升的時間。如圖2的示例，采用了5.5.4中給出的其中一種測試條件和被測組件的實際銘牌額定系統(tǒng)電壓。圖2在環(huán)境室中施加應(yīng)力測試的時間-溫度-濕度-電壓分布圖示例5.5.4測試條件給出兩個不一定等效的測試條件：當(dāng)沒有能夠適用方法(B)的環(huán)境箱時，需要采用能在IEC61215-1MQT13規(guī)定的普通腔室條件下執(zhí)行的測試方法(A)，具體條件是：——組件溫度：85℃±2℃?！鄬穸龋?5%±3%。——停留時間：在上述溫度和相對濕度（不包括穩(wěn)定化階段）下停留240h±2.4h。——電壓：在上述的停留時間和溫度下降至環(huán)境溫度階段，施加規(guī)定極性的組件額定系統(tǒng)電壓。5GB/ZXXXX—202X/IEC/TS62804-1-1方法（B）在較低溫度和較高濕度下進(jìn)行，足夠快速也更接近實際應(yīng)用條件，因此作為首選。具體條件是：——組件溫度：72℃±2℃?！鄬穸龋?5%±3%?！Ａ魰r間：在上述溫度和相對濕度下（不包括穩(wěn)定階段）停留240h±2.4h。——電壓：在上述給定的停留時間和溫度下降至環(huán)境溫度階段，施加規(guī)定極性的組件最大系統(tǒng)電壓。5.6濕漏電流試驗完成5.5電壓應(yīng)力試驗后，在23℃±5℃、相對濕度小于75%、開路條件下恢復(fù)2到4小時，進(jìn)行濕漏電流試驗（IEC61215-2MQT15）。5.7最終外觀檢查完成5.6步驟后96h內(nèi)，對每塊組件按照IEC61215-2MQT01的規(guī)定進(jìn)行外觀檢查，并做如下修改：附件A給出了執(zhí)行本文件測試程序可能產(chǎn)生的分層示例圖片。同時也要考慮到分層可能發(fā)生在組件的任意界面。將測試過程中出現(xiàn)的分層進(jìn)行分類，如控制組件或5.2初始外觀檢查中未見的分層，如下所示。統(tǒng)計受影響的電池片和其他組件部件的數(shù)量，包括：a)組件主受光面的電池正面區(qū)域；b)電池背面區(qū)域；c)非電池區(qū)域（例如，匯流條區(qū)域）。按類別A、B、C定義如下：A.平面尺寸（寬度）小于2mm的分層。寬度小于2mm的狹長分層區(qū)域也被視為A類。B.平面尺寸≥2mm的分層。如果組件上指定的電池和其他部分上同時存在寬度小于2mm和大于2mm的分層區(qū)域，則將此分層視為B類。C.在聚合物層中可見的非平面內(nèi)的氣泡。C類區(qū)別與（A）和（B）類。注：應(yīng)力測試結(jié)束后，分層現(xiàn)象可能會明顯的繼續(xù)擴展。6測試報告測試報告至少應(yīng)包括以下信息：a)標(biāo)題；b)檢測實驗室的名稱和地址以及試驗開展地點；c)報告和每一頁的唯一標(biāo)識；d)在合適處注明客戶的姓名和地址；e)測試組件的序列號和生產(chǎn)日期，以便追溯物料清單；抽樣的參照程序；對于原型組件、備用或試驗生產(chǎn)的組件，或不是隨機選擇的組件，應(yīng)注明偏離標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)；f)在合適處注明收到測試組件的日期和測試日期；g)測試項目的描述、照片(包括觀察到的分層現(xiàn)象)；測試項目的說明，包括測試程序、施加的電壓的大小和極性、接地和安裝方式、參考的組件制造商的組件說明書(文件、型號、日期、頁碼)；h)測試項目的表征、條件、測試結(jié)果，包括：.組件濕漏電流測試結(jié)果；.組件應(yīng)力測試前后的外觀檢查及照片，包括5.7中確定的分層類型的記錄；.數(shù)據(jù)文件包括測試電壓(如有記錄)、組件漏電流、組件溫度、環(huán)境箱溫度和相對濕度；.測試過程中測得的組件溫度、相對濕度和濕漏電流的平均值、最小值和最大值；.時間-參數(shù)圖；i)試驗方法的任何偏離、增補或刪減，以及某特定試驗的相關(guān)信息，如參考的組件制造商的組件說明書規(guī)定的相關(guān)特殊測試條件；6GB/ZXXXX—202X/IEC/TS62804-1-1j)測量結(jié)果、檢查結(jié)果以及推論（適當(dāng)時應(yīng)附上表格、曲線圖、示意圖和照片）；k)在相關(guān)處，測試結(jié)果的測量不確定度的說明；l)對報告內(nèi)容負(fù)責(zé)人員的簽名和職務(wù)或等效標(biāo)識，報告出具日期；m)在相關(guān)處，測試結(jié)果僅與被測項目有關(guān)的聲明；n)被測組件是否已經(jīng)通過IEC61215和IEC61730-2認(rèn)證的說明，以及測試是否符合IECTS62941或其他變更或質(zhì)量管理程序相關(guān)的設(shè)計控制和開發(fā)變更要求的說明；o)聲明未經(jīng)實驗室的書面許可，不允許部分復(fù)制證書或報告，只能整體復(fù)制。7GB/ZXXXX—202X/IEC/TS62804-1-1（資料性）分層現(xiàn)象示例（ab）（cd）圖A.1電池位置分層現(xiàn)象的示例圖A.1a）和（b）是應(yīng)用現(xiàn)場實際發(fā)生的分層現(xiàn)象的示例c）和（d）是在濕熱環(huán)境和施加負(fù)極性組件額定系統(tǒng)電壓條件下產(chǎn)生的類似實際分層現(xiàn)象的示例。8GB/ZXXXX—202X/IEC/TS62804-1-1（ab）圖A.2匯流條位置分層現(xiàn)象的示例圖A.2a）是應(yīng)用現(xiàn)場實際發(fā)生的分層現(xiàn)象的示例b）是應(yīng)用在濕熱環(huán)境和施加正極性組件額定系統(tǒng)電壓條件下產(chǎn)生類似實際分層現(xiàn)象的示例。（b）所示組件的測試時間比本文件規(guī)定的時間更長。箭頭指向為分層區(qū)域的邊緣。（bc）圖A.3玻璃和密封材料之間析出現(xiàn)象的示例圖A.3a）是應(yīng)用現(xiàn)場實際看到的玻璃和封裝材料之間的析出現(xiàn)象示例b）和（c）是在濕熱環(huán)境和施加正極性組件額定系統(tǒng)電壓條件下，玻璃和封裝材料之間的析出現(xiàn)象和局部分層示例，比如帶紋理的玻璃表面出現(xiàn)可對比的亮光點。這種變化可能與電池柵線寬度等因素有關(guān)。9GB/ZXXXX—202X/IEC/TS62804-1-1參考文獻(xiàn)[1]BERGHOLD,J.,etal.,Propertiesofencapsulationmaterialsandtheirrelevanceforrecentfieldfailures.IEEE40thPhotovoltaicSpecialistConference,2014[2]BoSCO,N.,etal.,Adhesion_degradationofthemetallization-encapsulantinterface.33rdEuropeanPhotovoltaicSolarEnergyConferenceandExhibition,Amsterdam,NL,2017,pp1336-1339[3]DHERE,N.G.,etal.,EffectofglassNacontentonadhesionalstrengthofPVmodules.ConferenceRecordofthe29thIEEEPhotovoltaicSpecialistsConference,2002[4]HACKE,P.,etal.,