T_CSTM 00465-2022 晶体硅光伏电池湿热衰减测试方法-solarbe文库

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ICS 27.160 CCS F 04 团体标准 T/CSTM 00465 2022 晶体硅光伏电池湿热衰减测试方法 Test method of damp heat degradation of crystalline silicon photovoltaic cells 2022-05-09 发布 2022-08-09 实施中关村材料试验技术联盟发布 T/CSTM 004652022 I 目录前言 II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 设备及仪器 . 1 5 样品 . 1 6 测试步骤 . 2 7 数据处理 . 2 8 报告 . 3 附录 A（规范性）环境箱中样品及花篮的放置 . 4 附录 B（规范性）测试报告湿热衰减数据 . 5 附录 C（资料性）光伏电池和光伏组件湿热测试对比 . 6 附录 D（资料性）起草单位和主要起草人 . 7 T/CSTM 004652022 II 前言本文件参照 GB/T 1.12020标准化工作导则第 1 部分标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会（ CSTM/FC03）提出。本文件由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会太阳能光伏系统应用技术委员会（ CSTM/FC03/TC22）归口。 T/CSTM 00465-2022 1 晶体硅光伏电池湿热衰减测试方法 1 范围本文件规定了在湿热条件下晶体硅光伏电池功率衰减的术语和定义、设备及仪器、样品、测试步骤、数据处理、测试报告等。本文件适用于晶体硅光伏电池湿热衰减的测试。 2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 IEC 60068-2-78 2012 环境检测第 2-78 部分检测 -检测内容湿热，恒定（ Environmental testing - Part 2-78 Tests – Test cab damp heat, steady state） IEC 60904-1 光伏器件第 1 部分光伏电流－电压特性的测量（ Photovoltaic devices - Part 1 Measurement of photovoltaic current-voltage characteristics） IEC 60904-9 2020 光伏器件第 9 部分太阳模拟器性能分级（ Photovoltaic devices - Part 9 Classification of solar simulator characteristics） IEC TS 63202-2 光伏电池第 2 部分晶体硅光伏电池 EL 图像（ Photovoltaic cells - Part 2 Electroluminescence image for crystalline silicon solar cells） 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。 3.1 花篮 cassette 用于承载光伏电池的装置。 4 设备及仪器本文件需要下列设备及仪器完成测试 a 太阳能模拟器符合 IEC 60904-9 2020 规定的 I-V 曲线测量的太阳能模拟器，具有精确度为 ± 1℃ 的光伏电池温度测试装置； b 符合 IEC 60904-1 中定义的测量光伏电池产生的电流和电压的装置； c 环境箱应满足 IEC 60068-2-78 2012 中 4.1 的要求； d 花篮材质为聚偏氟乙烯（ PVDF）等耐酸碱腐蚀材料，四边除圆杆外无遮挡； e 氮气柜存放待测的光伏电池，用于保持光伏电池的稳定性。 5 样品 T/CSTM 004652022 2 从同一生产批次和同一效率档中随机抽取至少 50片光伏电池。如采取特殊的取样方式，应在测试报告中详细说明。为便于跟踪和报告，所有光伏电池应进行独立编号，然后放置在密闭、遮光的容器中保存。 6 测试步骤 6.1 按照 IEC 60904-12020 规定的方法在标准测试条件（ STC）下测试光伏电池的最大输出功率，每片电池测三次，取其平均值作为该电池的最大输出功率（ , 0,1,2 6）。每次测试应至少间隔 3 s 以保证电池表面温度恢复至初始值。在整个测试过程中，电池测试时接触方式不应发生改变。 6.2 按照 IEC TS 63203-2 规定的方法获取光伏电池的 EL 图像，并记录在测试报告中。 6.3 将光伏电池垂直放置在花篮中，相邻两电池的间距为 0.6 cm -1 cm，将花篮移至环境箱中，若环境箱内放置 2 个及以上的花篮时，花篮之间的距离应大于 1 cm。每 96 h 顺时针方向改变一次花篮在环境箱中的位置。花篮与环境箱侧壁、顶部和底部之间的距离都应大于 10 cm，测试样品及花篮在环境箱中的放置应符合附录 A 的规定。 6.4 控制环境箱的温度为（ 85 ± 2） ℃ ，相对湿度为 85 ± 3 ，使样品在该环境下放置 96 h，花篮取出后至少放置 10 min 等待样品自然冷却或放置在氮气柜中保存。注若冷却后直接测试则不需放置在氮气柜中保存。 6.5 重复步骤 6.1 和 6.2，连续两个 96 h 测试的间隔时间不应超过 24 h。若电池片有损坏，应记录在测试报告中，但相关数据分析不应包含损坏电池的数据。 6.6 重复 6.3， 6.4 及 6.5 的步骤 3 个循环，直到累计测试时间达到 576 h，结束测试。 7 数据处理 7.1 最大输出功率衰减相对值（）记录每 96 h测试中每片样品的，计算每 96 h测试中每片样品的最大输出功率衰减相对值（）。最大输出功率衰减相对值（ 0,1,26 ）按式（ 1）计算。 1 式中累计测试时间（）时光伏电池最大输出功率；光伏电池初始最大输出功率。电池片湿热测试后功率衰减应符合附录 B的要求。 7.2 的标准差（ δ ）计算每 96 h测试中所有未损坏样品的的标准差，按式（ 2）计算。 δ ∑ 2 T/CSTM 00465-2022 3 式中未损坏样品的平均值。 n 有效电池片的数量。测试样品湿热衰减后的标准差应符合附录 B的要求。 7.3 的中位数中位数为所有未损坏样品的的中位数，将一组数据按大小顺序排列 ,处在最中间位置的一个数作为这组数据的中位数。计算每 96 h 测试中所有未损坏样品的的中位数，测试样品湿热衰减后中位数应符合附录 B 的要求。光伏电池与光伏组件的湿热衰减有一定的对应关系，相关信息见附录 C。 8 报告报告至少应包含以内容 a 标题； b 实验室的名称和地址； c 客户的名称和联络信息； d 样品来源和取样方式、数量，样品的型号和规格； e 测试项目的接收日期及测试日期； f 仪器名称、型号及等级； g 每片电池的初始最大输出功率、初始和最终 EL 图片； h 环境箱中温度、相对湿度； i 样品每 96 h 的的功率衰减情况（附录 B.1）； j 样品每 96 h 的的中位数（附录 B.2）； k 样品每 96 h 的的标准差（附录 B.2）； l 必要时，记录环境箱的风速、耗水量。 T/CSTM 004652022 4 A A 附录 A （规范性）环境箱中样品及花篮的放置 A.1 环境箱中样品及花篮的放置见图 A.1。标引序号说明 1 电池片； 2 花篮； 3 环境箱外壁； 4 花篮距离环境箱内壁的距离； 5 花篮内电池片间距； 6 环境箱内花篮间间距； 7 花篮距离高出风口的距离； 8 风向。图 A.1 环境箱中样品及花篮的放置示意图 T/CSTM 00465-2022 5 B B 附录 B （规范性）测试报告湿热衰减数据 B.1 电池片湿热测试后功率衰减见图 B.1。图 B.1 测试样品湿热后功率衰减图 B.2 测试样品衰减中位数及标准差见表 B.1。表 B.1 测试样品湿热衰减后中位数和标准差测试时间 96h 192h 288h 384h 480h 576h 衰减中位数（） 0.087 0.274 0.443 0.628 0.938 1.52 衰减标准差（） 0.05 0.111 0.208 0.325 0.385 0.541 T/CSTM 004652022 6 C C 附录 C （资料性）光伏电池和光伏组件湿热测试对比光伏电池和对应组件湿热衰减之间存在一定的相关性，在相同组件封装材料的前提下，湿热衰减严重的电池，对应组件湿热衰减有较大的风险，参见图 C.1。因此对于光伏电池湿热测试，可以对应用于高温高湿环境的组件，以及使用易透水封装材料的组件，做一定的电池选择指导，或为组件封装材料的选择提供参考依据。图 C.1 光伏电池与光伏组件湿热衰减示意图 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 96 192 288 384 480 576 1000 2000 3000 4000 组件电池 T/CSTM 00465-2022 7 D D 附录 D （资料性）起草单位和主要起草人本文件起草单位晶科能源股份有限公司、浙江晶科能源有限公司、腾晖光伏技术有限公司、晶科能源（上饶）有限公司、通威太阳能（成都）有限公司、水发兴业能源（珠海）有限公司、中国国检测试控股集团股份有限公司、山东力诺阳光电力科技有限公司。本文件主要起草人金浩、张昕宇、徐孟雷、李宁、汪燕玲、黄水华、张玲、于琨、金井升、杨婧、任现坤、陈冲、杨晓君。