太阳电池的质量性能测试与要求

太阳电池长期暴露在自然环境中，受到气象、环境及机械因素的影响。气象因素有：阳光辐射、温差、雨、雪、霜、冰雹、风、砂石等。环境因素有：空气中的化学污染、灰尘、鸟粪等。机械因素有：在存放、运输、安装、使用过程中受到的碰撞、振动、摩擦等。在这种种因素的影响下，要求可靠地、稳定地工作25年，因此对太阳电池的制造有一系列苛刻的要求。出厂前要进行一系列测试试验，主要有热循环、湿度-冰冻、冰雹冲击、绝缘耐压、浸盐、风载、扭转、长时间热处理、温度交变、高温储存、低温储存、恒定湿热储存、振动冲击、阳光辐照、扭弯试验等。

在测试之前，所有的组件，包括控制件，都必须在开路状态下经过5～5.5kW/m²的8h的太阳光照射。在标准测试条件下，组件的最大输出功率衰减在每个单项测试后不超过规定的极限，每一组试验程序后不超过规定值的8%（与电池片进行先期光照是两回事）。

1.热循环 主要是测试组件接触和层压的膨胀与收缩。测试工艺如下：

1）测试温度从25℃降至-40℃，在-40℃保持30min。

2）测试温度从-40℃升至90℃，在90℃保持30min。

3）测试温度从90℃降至25℃。

测试温度变化率≤120℃/h，每一个循环周期﹤6h，共进行200次循环。

2.湿度-冰冻 主要是测试组件侵入潮气，导致层压塑料的腐蚀和损坏等。测试工艺如下：

1）测试温度从25℃升至85℃，在85℃保持20h。

2）测试温度从85℃降至-40℃，在-40℃保持30min。

3）测试温度从-40℃升至25℃。

4）测试温度为85℃时，空气相对湿度为85%±2.5%。在测试期间，室内空气或测试箱空气与外界空气隔绝，以使得水蒸气可以冷凝在电池板上，增大冰冻效果。

测试温度变化率≤120℃/h，每一个循环周期﹤24h，共进行10次循环。

3.冰雹冲击 主要是测试组件能否经受冰雹冲击。冰球从冰球发射机射出，击打在组件前玻璃上，以及两块玻璃的相互连接处。测试器件和要求如下：

1）冰箱（-10±5）℃。

2）冰球直径25mm±5%，质量7.53g±5%。

3）速度23m/s±5%。

4）天平的准确度±2%，速度测试仪表的准确度±2%。

4.绝缘耐压 主要测试为活动部位、可接触的导电部位、活动部位和暴露的不导电表面间的绝缘性和间距，能承受两倍于系统电压加上1000V的直流电压。测试工艺如下：

1）额定电压≤30V的组件，施加电压500V。

2）组件面积﹥0.1m²时，绝缘电阻≥40MΩ；组件面积﹤0.1m²时绝缘电阻≥400MΩ。

3）电压以稳定均匀的速率在5s的时间内逐步升到试验电压，并维持该电压直至有泄漏电流。稳定的时间至少为1min。

4）测试要在三个无相关的样品中进行。这些样品事先要进行过喷淋、热循环、温度-冰冻等试验。当测试的是暴露的绝缘部位时，这一部位应覆上一层导电的金属薄片。

5.浸盐 主要测试组件在海蚀情况下是否会出现腐蚀和电性能下降。测试工艺如下：配制质量比5%的盐水溶液，普通盐及蒸馏水，溶液的pH值在6.5～7.2之间，35℃时的密度为1.026～1.040kg/m³，整个测试过程室内温度保持在33～36℃，置入盐水中三天。(www.xing528.com)

6.风载 主要测试在风力情况下组件是否会出现松动或电池损坏。测试工艺如下：组件安装在支架上经受2400Pa，相当于200km/h（55.6m/s）的风，进行10000次循环。

7.扭转 主要测试电池是否损坏和电接触损失。测试工艺如下：组件固定三个角，第四个角抬起约25.4mm，暴露在2400Pa风力下。

8.长时间热处理 主要测试湿气能否进入。测试工艺如下：组件在相对湿度90%和90℃环境中保持五天。

9.温度交变 主要测试玻璃板的性能。从高温到低温反复交替变化，称为温度交变。测试工艺如下：温度交变范围（-40～35±2）℃。钢化玻璃做前面板的组件交变200次，超白低铁玻璃做前面板的组件交变50次。

10.高温储存 测试工艺如下：将太阳电池在（85±2）℃的高温环境下存放16h。

11.低温储存 测试工艺如下：将太阳电池在（-40±3）℃的低温环境下存放16h。

12.恒定湿热储存 测试工艺如下：将太阳电池在相对湿度90%～95%，温度为（40±2）℃的湿热环境下存放四天。试验结束要检查外观、测试电性能及绝缘电阻。

13.振动冲击 主要测试耐受运输能力。测试工艺如下：将太阳电池良好包装，在下列测试条件下进行测试。

1）振动频率10～15Hz。

2）振幅0.35mm。

3）振动时间：法向、切向各20min。

4）冲击波形：半正弦、梯形、后峰锯齿，各持续11s。

5）冲击的峰值加速度150m/s²。

6）冲击循环次数：法向、切向各3次。

14.阳光辐照 主要测试功率下降程度。测试工艺如下：

1）在辐照试验箱中进行。

2）太阳模拟器垂直照射组件，辐照度（1120±10）W，并具有地面阳光光谱分布。

3）一周期24h，光照20h，温度为55℃，停照4h，温度为25℃，持续进行18个月。

4）最大功率下降应﹤10%。

15.扭弯试验 测试工艺如下：

1）室温15～35℃，将太阳电池组件三个角固定，另一个角安装在扭弯测试仪上，使组件的一外短边扭转1.2°。

2）试验完毕，检查外观及电性能。