地面光伏组件——设计鉴定和定型 第二部分：测试步骤
1. 范围和目的
此国际标准系列基于 IEC 规定了地面用光伏组件设计鉴定和定型的要求，该组件是在 IEC 60721-2-1 中所定义的一般室外气候条件下长期使用。这部分IEC 61215 适用于全部地面光伏组件材料，例如晶体硅光伏组件和薄膜组件。
本标准不适用于带聚光器的组件，尽管此项标准能可能用于低聚光组件（1-3个太阳光）。对于低聚光组件，全部测试使用的电流，电压和功率等级均满足设计要求。
本试验程序的目的是在尽可能合理的经费和时间内确定组件的电性能和热性能，表明组件能够在规定的气候条件下长期使用。通过此试验的组件的实际使用寿命期望值将取决于组件的设计以及它们使用的环境和条件。
2. 引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中全部或部分引用而构成了本标准的条文。标注日期的标准，仅引用的版本有效。未标注日期的标准，可使用最新版本标准（包括任何修订）。
IEC 60050，国际电工词汇（网址：http://www.electropedia.org）
IEC 60068-1 环境测试-第一部分：总述和指导
IEC 60068-2-21 环境测试-第 2-21 部分测试-测试 U：引出端强度以及整体支架安装设备
IEC 60068-2-78 环境测试-第 2-78 部分：测试 Cab：湿热，稳定状态
IEC 60721-2-1 环境状态的分类-第 2-1 部分：在自然条件下的环境状态-温度和湿度
IEC 60891 光伏设备-温度和辐照度的修正来测量 I-V 特性的步骤
IEC 60904-1 光伏设备-第一部分：光电流-电压特性的测量
IEC 60904-2 光伏设备-第二部分：光伏标准设备的要求
IEC 60904-3 光伏设备-第三部分：地面光伏设备和标准光谱福照度数据的测量原则
IEC 60904-7 光伏设备-第七部分：光伏设备光谱错配修正的测量
IEC 60904-8 光伏设备-第八部分：光伏设备光谱响应率的测量
IEC 60904-9 光伏设备-第九部分：太阳光模拟器操作要求
IEC 60904-10 光伏设备-第十部分：线性测试的方法
IEC 61215-1 地面光伏组件-设计鉴定和定型-第一部分：测试要求
IEC TS 61836 太阳光伏系统能量-术语，定义和符号
IEC 61853-2 光伏组件测试结果和能量等级-第二部分：光谱响应，入射角，和组件操作测试温度
IEC 62790 光伏组件的接线盒-安全要求和测试
ISO 868 塑料和橡胶-通过硬度测验器测量压痕硬度（回跳硬度）
3. 术语和定义
本文件的目的，术语和定义由 IEC 60050 和 IEC TS 61836 中给出，其他如下。
3.1 准确度<测量器件>
测量器件的测量性能越好，示值越接近于真实测量值[≈VIM 5.18]
注 1：此处术语称为“真实值”
注 2：当示值越接近于真实值准确度越高
[资源：IEC 60050-311：2001，311-06-08]
3.2 控制设备
辐照度传感器（例如标准电池或器件）用来检测常数和太阳光模拟器的其他问题
3.3 电气稳定输出功率水平
光伏组件在室外条件，长期曝露于自然光下，根据 IEC 60721-2-1 定义
3.4 重复性<测量结果>
在同种条件下测量相同的被测变量所进行的一系列连续测量结果的相关性，例如：
- 以同种测试步骤测量
- 同一观测者
- 同种测量设备
- 在同种条件下使用
- 在同一实验室
相关最短时间间隔[≈VIM 3.6]
注 1：测量步骤的概念在 VIM 2.5 条件下定义
[资源：IEC 60050-311：2001，311-06-06]
3.5 再现性<测试>
当在不同条件下进行个体测量，一定数量的试验后得到相同数值的测量结果
的相关性：
- 测试原则
- 测试方法
- 观测者
- 测量设备
- 相关标准
- 实验室
- 在不同条件下使用设备不同于常规使用
在相对长的时间间隔后与单一测量的持续时间[≈VIM 3.7]
注 1：“测量原则”和“测量方法”分别在 VIM 2.3 和 VIM 2.4 条件下定义
注 2：术语“再现性”也适用于只将特定条件考虑在内的实例
[资源：IEC 60050-311:2001,311-06-07] 4. 测试步骤
4.1 外观检测（ MQT 01 ）
4.1.1 目的
检测组件上的外观缺陷
4.1.2 步骤
对每一组件在照明条件不低于 1000 lux 进行观测，参考 IEC 61215-1 对任何裂纹，气泡或脱层等的状态和位置应作记录或/和照相记录。这些缺陷在后续试验中可能会加剧并对组件的性能产生不良影响。
4.1.3 要求
无符合 IEC 61215-1 中规定的严重外观缺陷。
4.2 最大功率确定
4.2.1 目的
确定组件在进行稳定性测试后和各种环境压力测试前后的最大功率。确定压力测试中的功率损失，试验的重复性是很重要的因数。
4.2.2 装置
a）一个光源（自然光或者符合 IEC 60904-9 的 BBA 级或更优模拟器）
b）参照 IEC 60904-2 的光伏设备。如果使用 BBA 级或者更优的模拟器，标
准光伏器件应为标准光伏组价，该组件应采用测试样品相同技术制造有相匹配的光谱响应并且相同尺寸大小。如果相匹配的标准器件如果不满足以下两点中的一点需要进行追踪：
1）使用 AAA 级的模拟器
2）组件的光谱响应依据 IEC 60904-8 且模拟器的光谱分布需要测量，组件的数据修正参考 IEC 60904-7
c）一个合适的支架使测试样品与标准器件在与入射光线垂直的相同平面
d）测量 I-V 曲线的装置参考 IEC 60904-1
4.2.3 步骤
按照 IEC 60904-1 的方法，使用自然光或符合 IEC 60904-9 的 BBA 级或更优的模拟器，测试组件在特定辐照度和温度条件（推荐范围：电池温度：25℃-50℃；辐照度：7002/m W-11002/m W）下的电流-电压特性。如组件是为特定条件下工作而设计，可以采用与预期工作条件相近的温度及辐照度水平进行测量。对于成线性组件（参考 IEC 60904-10）温度和辐照度的修正可依据 IEC 60891 在环境测试前后，比较同一组件的测量结果。对于不成线性的组件（参考 IEC 60904-10）测试应在规定辐照度±5%和规定温度±2℃进行。但是，为了减小修正幅度，应努力保证最大功率测量在尽可能相同工作条件下进行，即对一个特定组件应在尽可能相同的的温度和辐照度下进行最大功率的测量。
4.3 绝缘试验（ MQT 03 ）
4.3.1 目的
测定组件中的载流部分与组件边框或外部之间的绝缘是否良好。
4.3.2 装置
a）有限流的直流电压源，能提供 500V 或 1000V 加上规定两倍组件的最大系统电压（IEC 61215-1）
b）测量绝缘电阻的仪器
4.3.3 试验条件
对组件实验条件：温度为环境温度（见 IEC 60068-1），相对湿度不超过75%。
4.3.3 程序
a）将组件引出线短路后接到有限流装置的直流绝缘测试仪的正极
b）将组件暴露的金属部分接到绝缘测试仪的负极。如果组件无边框，或边框是不良导体，将其边缘用导电箔包裹。将组件全部的聚合表面（前后表面，接线盒）用导电箔包裹。再将导电箔连接到绝缘测试仪的负极。
如果组件保持正向电压连接边框，一些组件对静态极化比较敏感。在这种情况下，测试仪的应以相反的方式连接。如果条件允许，静态极化的敏感度应由生产商提供。
c）以不大于 500V/s 的速率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（IEC 61215-1）。如果系统的最大电压不超过 50V，所施加的电压应为 500V。维持此电压 1min。
d）降低电压到零，将绝缘测试仪的正负极短路使组件放电。
e）拆去绝缘测试仪正负极的短路线。
f）以不大于 500V/s 的速率增加绝缘测试仪的电压，直到等于 500V 或组件最大系统电压的高值。维持此电压 2min。然后测量绝缘电阻。
g）降低电压到零，将绝缘测试仪的正负极短路使组件放电。
h）拆去绝缘测试仪与组件的连线及正负极的短路线。
4.3.5 试验要求
a）在 4.3.4 步骤 c）中，无绝缘击穿或表面无破裂现象。
b）对于面积小于 0.1 ㎡的组件绝缘电阻不小于 400MΩ c）对于面积大于 0.1 ㎡的组件，测试绝缘电阻乘以组件面积应不小于 40MΩ· 4.4 温度系数的测量（ MQT 04 ）
在 IEC 60891 规定，从组件试验中测量其电流温度系数（α）、电压温度系数（β）、和峰值功率温度系数（ ）。如此测定的温度系数，仅在测试中所用的辐照度下有效：参见 IEC 60904-10 对组件在不同辐照度下温度系数评价。
注：根据 IEC 60904-10 对于线性组件，温度系数在辐照度±30%范围内有效4.5 电池标称工作温度的测量（ NMOT ）
(MQT 05)
4.5.1 导言
光伏组件的功率取决于电池的温度。电池温度主要由环境温度，太阳辐照度，
和风速。
标称工作温度定义为在下列标准参考环境（SRE），敞开式支架安装情况下，太阳电池的平均平衡结温：
- 倾角：（37±5）°
- 总辐照度：8002/m W
- 环境温度：20℃
- 风速：1m/s
- 电负荷：组件在最大功率点测量电阻负荷大小或者电气设备的最大功率点跟踪
注意：
NMOT 和前者 NOCT 相似除了电池标称工作温度的测量是在组件最大功率时测量而不是开路时。在最大功率条件下能量从组件上减少，因此相较于开路状态下较少的能量损失。因此 NMOT 比前者 NOCT 低几个数量级。
NMOT 可被系统设计用作组件在地面操作的温度标识，因此 NMOT 在比较不同组件设计性能表现方面，是一个非常有用的参数。但是，在某一特定时间实际操作温度受支架安装结构，与地面的距离，辐照度，风速，环境温度，天空温度和周围物体的反射辐射与发射辐射的影响。为准确预测组件性能，上述因素的影响应该考虑进去。
有些情况下组件不是为敞开式支架安装设计的，这种情况，这种方法可能适用于在标准参考环境下（SRE）太阳电池的平均平衡结温，按照制造厂的规定进行组件支架安装。
4.5.2 原则
此方法基于在一系列环境条件下包括 SRE 条件，收集实际组件测量温度数据。数据给出的方式，允许精确和重复地测定标称工作温度。
太阳电池结温（JT）基本上是环境温度（ambT），平均风速（v）和入射到组件有效表面的太阳总辐照度（G）的函数。温度差（amb JT T ）在很大程度上不依赖于环境温度，在 4002/m W的辐照度以上，基本线性正比于辐照度。
组件温度模拟公式：) /(1 0v u u G T Tamb J
系数0u代表辐照度的影响，
1u代表风速影响
NMOT 中JT的数值决定了组件的公式，在上述公式中取ambT=20℃，辐照度 G为 8002/m W，风速 v 为 1m/s
4.5.3 试验步骤
NMOT 数据计算需要要求使用的测试方法参考 IEC 61853-2（组件使用温度的方法）
注：此项测试在 4.8 中可模拟室外的测试 4.6 标准测试条件和标称工作温度下的性能
4.6.1 目的
在标准测试条件（10002/m W,电池温度：25℃，IEC 60904-3 的标准太阳光谱辐照度分布）和标称工作温度（辐照度 8002/m W，环境温度 20℃，参考IEC 60904-3 的标准太阳光谱辐照度分布）条件下，确定组件随负荷变化的电性能。在 STC 条件下测试方法写于组件铭牌信息内。
4.6.2 装置
a）光源（自然光和符合 IEC 60904-9 的 BBA 级或更优太阳模拟器）
b）符合 IEC 60904-2 的标准光伏器件。如果使用 BBA 级模拟器，标准光伏器件应为标准光伏组件，该组件采用与测试样品同样技术制造有相匹配的光谱响应并且有相同的尺寸大小。如果相匹配的标准器件如果不满足以下两点中的一点需要进行追踪：
1）使用 AAA 级的模拟器
2）组件的光谱响应依据 IEC 60904-8 且模拟器的光谱分布需要测量，组件的数据修正参考 IEC 60904-7
c）一个合适的支架使测试样品与标准器件在与入射光线垂直的相同平面
d）一个监测测试样品与标准器件温度装置，要求温度测试准确度为±1℃，重复性为±0.5℃
e）测量 I-V 曲线的装置参考 IEC 60904-1
f）如果条件需要的情况下，改变样品温度的装置在 NMOT 条件下的温度定义参考 4.5
4.6.3 步骤
4.6.3.1 标准测试条件（MQT 06.1）
保持组件在（25±2）℃，用自然光或者符合 IEC 60904-9 要求的 BBA 级或更优模拟器，根据 IEC 60904-1 的规定在（1000±100）2/m W辐照度（适当的标准电池测定下），测量其电流-电压特性。
组件在室外温度（25±2））℃可使用温度系数修正为 25℃参考 IEC 60904 系列和 IEC 60891
4.6.3.2 标称工作温度（MQT 06.2）
用自然光或符合 IEC 60904-9 的 BBA 级或更优模拟器，按照 IEC 60904-1的规定，在（800±80）2/m W辐照度（适当的标准电池测定下），将组件均匀加热至标称工作温度（NMOT±2）℃，测量其电流-电压性能。
组件在室外温度（NMOT±2）℃可使用温度系数修正为 NMOT 参考 IEC 60904和 IEC 60891
在 4.6.3.1 和 4.6.3.2 中，如果标准器件光谱与测试组件不匹配，参考IEC 60904-7 计算光谱失配修正。
4.7 低辐照度下的性能（ MQT 07 ）
4.7.1 目的
依据 IEC 60904-1 规定，在 25℃，辐照度 2002/m W（适当的标准电池测定下）的自然光或者符合 IEC 60904-9 的 BBA 级或更优模拟器下，确定组件随负荷变化的电性能。
4.7.2 装置 a）
光源（自然光或符合 IEC 60904-9 更优模拟器）
b）根据 IEC 60904-10，设备必要时将辐照度调整到 2002/m W不影响相关光谱辐照度分布且空间均匀
c）一个符合 IEC 60904-2 的标准光伏器件，如果使用 BBA 级或更优模拟器，标准光伏器件应为标准光伏组件，该组件应采用与测试样品同样的技术制造有相匹配的光谱响应并且同样尺寸大小。如果相匹配的标准器件如果不满足以下两点中的一点需要进行追踪：
1）使用 AAA 级的模拟器
2）组件的光谱响应依据 IEC 60904-8 且模拟器的光谱分布需要测量，组件的数据修正参考 IEC 60904-7
d）一个合适的支架使测试样品与标准器件在与入射光线垂直的相同平面
e）一个监测测试样品与标准器件温度的装置，要求温度测试准确度为±1℃，重复性为±0.5℃
f）测量 I-V 曲线的装置参考 IEC 60904-1
4.7.3 程序
根据 IEC 60904-1，在（25±2）℃和辐照度为（200±20）2/m W用适当的标准设备测定的自然光或符合 IEC 60904-9 要求的 BBA 级或更优模拟器下，测量组件的电流-电压特性。用中性滤光器或其它不影响光谱辐照度分布的技术将辐照度降低至特定值（降低辐照度而不影响光谱辐照度分布的技术指导参考 IEC 60904-10）
组件在室外温度（25±2）℃可用温度系数修正为 25℃参考 IEC 60904 系列和 IEC 60891 4.8 室外曝露试验（ MQT 08 ）
4.8.1 目的
初步评价组件经受室外条件曝晒的能力，并可使在实验室实验中可能测不出来的综合衰减效应显示出来。
4.8.2 装置
a）将测试组件和太阳光辐照度监测器以指定的方式放在敞开的支架上。支架设计应符合减小组件上的热传导且尽可能小的涉及前后表面的热辐射。
当组件不是为敞开式支架设计时，测试组件支架安装方式由制造厂推荐。
b）太阳辐照度仪，准确度优于±5%，组件支架水平距离为 0.3m
c）制造厂推荐的安装组件的设备，使组件与辐照度仪共平面
d）一个组件在标准测试条件工作于最大功率点附近或者电气最大功率点追踪附近的合适负载 4.8.3 程序
a）测试组件应放置于垂直当地纬度±5°。注意在测试报告中标注出倾斜角度
b）将制造厂推荐的组件的电阻负载或电气最大功率追踪点与室外支架连接起来，使组件与辐照度仪共平面。制造厂推荐的热斑保护装置应在组件测试前安装。
c）在通常室外气候条件下，由辐照度仪测出，要求组件总辐照度至少 602/m kWh参考 IEC 60721-2-1
曝露在室外和 NMOT 条件下将对同一组件进行模拟测试。在这种情况下支架安装程序参考 IEC 61853-2
4.8.4 最终测试
MQT 01 和 MQT 15 重复测试 4.8.4 要求
a）无 IEC 61215-1 规定的严重外观缺陷
b）湿漏电流应满足初始试验的同样要求 4.9 热斑耐久测试
4.9.1 目的
确定组件承受热斑加热效应的能力，如这种效应可能导致焊接熔化或封装退化。电池不匹配或裂纹，局部被遮光或弄脏均会引起这种缺陷。绝对温度和相关的功率损失不包括在此项测试内，利用最严重热斑条件来确保设计安全。
4.9.2 热斑效应
当组件中的一个电池或一组电池被遮光或损坏时，工作电流超过了该电池或电池组降低了的短路电流，在组件中会发生热斑现象。此时受影响的电池或电池组被置于反向偏置状态，消耗功率，从而引起过热。
如果功率消耗导致温度过高或者局部过热，，过热导致电池被置于反向偏置状态-根据技术-导致焊接熔化或封装退化，前和/或后表面，介质破损，底层和/或表面玻璃。使用旁路二极管可修正阻止热斑效应的发生。
由于太阳电池具有反向特性会相对变化。电池反向特性表现为电压限制有较大的分流电阻或者反向特性表现为电流限制有较小的分流电阻。每种类型的太阳电池均会出现热斑问题，但是表现方式不同。
低分流电阻电池：
- 最严重的遮挡情况是整块电池（或者一大部分）被遮挡
- 低并联电阻的发生由于局部分流。这种情况热斑过热的发生是由于很大一部分电流在一小部分聚集。因为局部现象的发生，这种类型的电池有很多。当反向偏置状态时，具有最小低分流电阻的电池极有可能发生温度过高的现象。
- 因为局部过热，低分流电阻电池的热斑损失发生很快。
主要的技术问题是如何识别低分流电阻和如何鉴别遮挡面积最大的电池。这个过程依赖于技术提升且将在这项标准的技术规定部分详细说明。
高分流电阻电池：
- 最严重的遮挡情况是电池部分遮挡
- 连接失效和高温发生比较缓慢。遮挡需要一段时间后才会造成热斑过热。
4.9.3 电池内部连接分类
S 案例：全部电池以一条线排列，如图 1
图 1- S 案例，串联连接旁路二极管
PS 案例：并-串联连接，例：在 S 空位处串联，可在每个空位处并联一定数量的电池（P）如图 2
图 2-PS 案例，并-串联连接旁路二极管
SP 案例：串-并联连接，例：并联在（P）空位，也可在每个空位处串联一定数量的太阳能电池（S），如图 3
图 3-SP 案例，串-并联连接旁路二极管
每个结构要求一定数量的热斑测试程序。
4.9.4 装置 a）辐照源：自然光或者符合 IEC 60904-9 的 BBB 级或更优的稳定模拟器，辐照度（1000±100）W/㎡ b）I-V 跟踪仪 c）电流测试仪 d）参照 IEC 61215 技术规定部分，不透明表面遮挡测试电池 e）温度传感器（偏好 IR 照相机）来测量和记录组件温度 f）设备综合记录辐照度等级，综合辐照度和环境温度
选择对热斑过热最敏感的太阳电池，加上符合 IEC 60904-9 的 BBB 级或更优模拟器，辐照度 8002/m W到 10002/m W测量 I-V 测试情况。
4.9.5 程序
4.9.5.1 前言
依据太阳电池技术和生产步骤两种不同的程序。MQT 09.1 主要适用于晶片技术如标准的晶硅。通常情况下，MQT 09.2 适用于单片集成，薄膜技术（CdTe，
CIGS，a-Si）。
4.9.5.2 基于硅的晶片技术（WBT）MQT 09.1
如果旁路二极管是可移动的，局部并联的电池置于反向偏压状态，使用IR 照相机可观测热斑。如果组件电流是可测的，那么通过被遮挡的电池的电流可被直接测量。如果待测的光伏组件没有可移动的二极管或者可测的电流，那么是无法观测热斑的。
选择的方案是基于将每块电池来回遮挡后获得一组 I-V 曲线。图 4 展示了样品组件的一组 I-V 曲线。当二极管处于开启状态，具有最小的分流电阻的电池被遮挡时，曲线处于最大的漏电电流点。当二级管处于开启状态，具有最大的分流电阻的电池被遮挡，曲线处于最小的漏电电流点。
图 4-不同电池完全被遮挡的组件 I-V 特性 对于反应敏感的电池识别热斑的步骤：
a）无遮挡的组件在辐照度 8002/m W到 10002/m W，可采取下列措施：
- 在组件接近室温（25±5）℃处加一个模拟器 - 在开始检测前组件温度稳定在±5℃处加一个稳定状态的模拟器 - 在开始检测前组件温度稳定在±5℃处加自然光 在热量稳定后，测量组件的 I-V 特性并得出最大功率点电流1 MPI（最初功率漏电流最大的电池片 旁路二极管开启 无遮挡的电流电压特性 遮挡一块电池片时的 I-V 特性
1 MPP）
b）电池循环遮挡，测量 I-V 曲线结果并如图 4 绘制一组曲线。
注：对于 SP 案例组件 I-V 曲线变形部分被加在 I-V 曲线并联一部分全部光照的部分并起始电压不在ocV c）选择具有最小分流电阻邻近边缘的太阳电池，此时电池具有最大的漏电电流 d）选择两块具有最小分流电阻的太阳电池（如 c），此时电池具有最大的漏电电流 e）选择具有最大分流电阻的太阳电池 f）电池测试步骤 对于每组处于最严重遮挡状态的电池，步骤如下：
1）如果电池的电流可测，组件的短路电流和测电流的设备仅能测出通过电池串的电流。曝露的电池组件处于稳定状态下辐照度 8002/m W到 10002/m W.通过被遮挡电池与未被遮挡电池的1 MPI相等如 a）可得到每组遮挡的测试电池和哪种阴影水平会导致电流。这是电池最严重的遮挡情况。
2）如果电池的电流不可测，将每组测试电池以不同遮挡等级遮挡得出一组 I-V 曲线如图 5.考虑到最严重的遮挡状态，当电流通过被遮挡电池（旁路二极管处于开启状态）与原始无遮挡状态1 MPI一致，步骤见 a），曲线见图 5 中曲线 c）
3）将每组选择的测试电池循环遮挡 100%，并测量电池温度。减少遮挡面积 10%，如果温度减少 100%，此时为最严重的遮挡情况。如果温度增加或继续减少遮挡面积 10%直到温度降低。退回使用原始的遮挡面积作为最严重的遮挡情况。
4）在 SP 案例中，当选择的电池全部遮挡，如果旁路二极管不处于开启状态，最严重的情况是热斑全部遮挡电池片。当选择的电池全部被遮挡，旁路二极管处于遮挡状态，步骤参考 f）2）或者 f）3）决定最严重的遮挡状态。
5）选择步骤 c）中的太阳电池，当遮挡面积达到 100%时，使用 IR 照相机来确定热斑在电池的位置。最严重的遮挡状态参考 f）1）和 f）4）。短路电
流器件。如果可能情况下保证热斑在测试范围以内。
g）每组选择电池遮挡到最严重的状态参考 f）
h）短路组件。将组件曝露在辐照度（1000±100）2/m W。组件温度应保持在（50±10）℃ i）保持最严重的遮挡状态见 f）将每个选择的电池保持在此状态 1h。如果遮挡电池的温度在 1h 后仍然增加，那么则将总的曝露时间增加到 5h。
图 5-以不同遮挡水平下的组件 I-V 特性 4.9.5.3 单片集成的薄膜技术步骤 MQT 09.2 4.9.5.3.1 前言 热斑在辐照度 8002/m W到 10002/m W的测试 注：典型的无旁路二极管的电路包括单片集成薄膜电池的互连电路。因此，不限制遮挡电池的反向电压且组件电压强调是一组电池的反向偏压。
单片集成薄膜组件的电学性能对短期遮挡时有一定负面影响的。需要考虑最严重的遮挡情况以及热斑耐久性测试是分开的。此项测试的目的是测出1 maxP，2 maxP和3 maxP的数值。
4.9.5.3.2
S 案例 当不同数量的电池全部被遮挡时，图 6 表明了对于单片集成的薄膜串联组
件的热斑影响。遮挡电池的功率损失等同于组件电流的生产和一组遮挡电池置于反向偏压状态。对于任意辐照度水平，最大功率损失，当遮挡电池的反向电压等同于余下组件处于照明状态下产生的电压（最严重的遮挡状态）。在这种情况下遮挡组件的短路电流等同于无遮挡组件的最大功率电流。
注：此例中，最严重的遮挡状态是同时遮挡 4 个电池 图 6-单片集成薄膜串联组件的热斑影响 步骤 a）到 g）使用脉冲模拟器或者不持续光照或相反使用稳定模拟器或者自然光。当阴影部分的尺寸大小和位置，使用不持续光源对组件具有最小的潜
在损失，增加曝露面积的步骤为 i），j），k). a)在组件接近室温（25±5）℃无遮挡组件，组件表面辐照度为 8002/m W 到 10002/m W，使用脉冲或者不持续的模拟器。在开始测试之前，组件温度应稳定在±5℃，使用稳定模拟器或者自然光。当获得热稳定性，测量组件 I-V 特性并决定最大功率电流范围（max minI I I ），功率1 max99 . 0 P P (在预处理后进行组件功率测量）
b)组件短路电流并测定短路电流 c)从组件边缘开始，使用不透明的膜完全覆盖在电池表面。将膜和电池平行并增加遮挡组件的面积（遮挡电池的数量）直到短路电流落在无遮挡组件的最大功率电流范围。在这种情况下，被选择的电池的最大功率消失（见图 6）
d)移动不透明的膜（在 c 上对应尺寸）覆盖在组件上且检测组件短路电流。如果短路电流落在了无遮挡组件最大功率电流范围之外，缓慢减少薄膜尺寸直到再次达到最大功率电流。在这个过程中，辐照度大小改变应不超过 2%。
e)薄膜的最终宽度决定了最严重的遮挡条件的最小面积。这个遮挡面积大小用于热斑测试。
f)移动薄膜位置并对组件外观进行检测 注：电池置于反向偏置参考步骤 c）和 d）会引起接线故障导致辐照度在组件范围内分散。这些缺陷导致最大功率的输出降低。
g）重新测量组件 I-V 特性，规定最大功率2 maxP h）将薄膜置于参与组件区域并将组件开路 i）将组件曝露于稳定光照条件下，提供组件表面总辐照度（1000±100）2/m W。可使用：
- 在测试之前，提供组件温度的稳定模拟器应保持在±5℃ - 在测试之前，提供组件温度的自然光应保持在±5℃ 此项测试可在组件温度范围（50±10）℃下完成。注意scI数值以及保持组件在最大功率消失。如果必要的话，重新调整阴影面积，保持scI在步骤 a）中的规定范围。
j）保持在完全曝露状态下 1h k）在耐久性测试之后，使用 IR 照相机或者合适的温度检测仪检测被遮挡电池的最热范围。
4.9.5.3.3
SP 案例 表 2 显示了串-并联连接方式，例如：在 P 处并联在 S 空位处串联。
如果旁路二极管是可移动的，电池局部分流可通过反向偏压电池串和使用 IR 照相机的方式来检测热斑。如果组件电路的电流可通过遮挡电池直接测出。但是，现在很多光伏组件没有可移动的旁路二极管或者可测电流。因此非干涉的方式可在这些组件上使用。
选择的方式是基于一组系列组件的 I-V 曲线，将每个电池循环遮挡。在表7 中显示了样品组件的一系列 I-V 曲线。当二极管处于开启状态时，具有最小的
分流电阻的电池被遮挡，曲线处于最大漏电电流处。当二极管处于开启状态时，具有最大的分流电阻的电池被遮挡，曲线处于最小漏电电流处。
注 1：遮挡电池的数量取决于电池技术，效率和串联电池数（此处 200 块电池组件配有两个旁路二极管）
注 2：“4 块电池”和“6 块电池”代表了产生很小热斑位置的组件的振幅。这个现象也与电池技术有关 图 7-包括旁路二极管的组件不同电池全部遮挡的 I-V 特性曲线 4.9.5.3.4
有不可测电路和有内部反向偏压保护系统的 SP 案例 如果组件以串-并联的方式（SP 案例）中有不可测的内部单元电路和内部旁路二极管或者具有相同方式的无法破解的反向偏压保护系统，以下是选择被遮挡的电池和决定最严重遮挡条件的方法。
a）无遮挡曝露在光照条件下的组件，组件表面总辐照度为 8002/m W到10002/m W.可使用如下方式：
- 组件温度接近室温（25±5）℃的脉冲模拟器 - 在测试开始前组件温度稳定在±5℃的稳定模拟器 - 在测试开始前组件温度稳定在±5℃的自然光 在热稳定性测试结束后，测量组件的 I-V 特性和决定最大功率电流1 MPI和最大功率1 maxP。
b）每个电池循环遮挡，测量 I-V 曲线，列出一系列如表 7 的曲线 在 SP 案例中组件变形的 I-V 曲线加在全部光照并联部分的 I-V 曲线上，且不从ocV处开始 c）选择具有最小分流电阻接近边缘的电池，此电池具有最大的漏电电流 d）选择两个具有最小分流电阻的电池（电池选择参考步骤 c），此电池具有最大的漏电电流 e）选择有最大分流电阻的电池 f）对于被测电池最严重的遮挡条件，方法如下：
- 取每个测试电池在不同等级遮挡面积下的一组 I-V 曲线，如图 8 所示。规定最严重的遮挡面积条件，当电流通过被遮挡电池时（此点为旁路二极管处于开启状态（同时原始无遮挡1 MPI规定如 a），如曲线 c）见图 5 - 曝露在稳定自然光条件下组件，组件表面总辐照度为 8002/m W到 10002/m W。每个测试电池循环遮挡，遮挡面积为 100%且用 IR 照相机测量电池温度。减小遮挡面积 10%，如果温度降低 100%，此时符合最严重遮挡条件。如果温度增加或者保持稳定，之后继续减小遮挡面积 10%直到温度下降。返回并使用最初的遮挡面积大小作为最严重的遮挡条件。
g）按照步骤 c）选择电池。当遮挡面积为 100%时，使用 IR 照相机决定了热斑在电池上的位置。最严重的遮挡条件参考步骤 f）。短路组件。如果情况允许的情况下保证热斑过热点在光照范围内。
h）将组件再次曝露在辐照度（1000±100）2/m W。此项测试将组件温度保持在（50±10）℃范围内。
i）保持在全部曝露状态下 1h j）时间结束后，使用 IR 照相机或者适当的温度仪测量遮挡电池最热范围 k）另两块按步骤 d）选出的电池，重复步骤 f）到 j）
l）选择在步骤 e)中选择的电池。最严重的遮挡条件参照步骤 f）。短路组件。
m）将组件再次曝露于（1000±100）2/m W。这项测试在组件温度范围在
（50±10）℃ n）保持在此状态 1h，检测遮挡电池的温度。如果在 1h 后被遮挡电池温度仍然增加则继续延长总曝露时间到 5h o）在这段时间之后，使用 IR 照相机或者合适温度仪检测最热范围
图 8-包括旁路二极管遮挡面积不同的组件的 I-V 特性 4.9.5.3.5
具有不可测的电路和无反向偏压保护系统的案例 SP 如果串-并联（案例 SP）有不可测的内部单元电路但是不包含内部旁路二极管或者没有等同的反向偏压保护系统，下面是用于挑选遮挡电池和判定最严重遮挡情况的方法。
步骤 a）到 i）最好使用脉冲模拟器或者不连续光照对比组使用稳定模拟器或者自然光。当在检测遮挡面积的尺寸和位置时，使用不连续光照可减小对组件的潜在损害在此之前延长步骤 j）、k）、l）的曝露时间。
a）在组件接近室温（25±5）℃使用脉冲或者不连续模拟器，将无遮挡组件曝露在组件表面总辐照度 8002/m W到 10002/m W条件下。也可选择，在测试前将组件温度稳定在±5℃使用稳定模拟器或者自然光。
b）当到达热稳定状态，测试组件的 I-V 特性并检测最大功率电流范围（max minI I I ）功率1 max99 . 0 P P c）之后依据下列公式，计算最大功率电流范围(*) I P P I P I I P P I P Isc sc/ ) 1 ( / (*) / ) 1 ( /max min
这里 P 是并联组件的数目。
d）短路组件并测量短路电流 e）从边缘的一组组件开始，使用不透明的薄膜将一个电池完全覆盖。平行移动薄膜到其他电池并增加遮挡组件面积（遮挡电池数量）直到短路电流落在无遮挡组件的最大功率电流范围内 I(*)。在这些情况下，最大功率在备选的电池组减小到零。
f）剪裁薄膜以试验的方式找到合适尺寸 g）在组件中缓慢移动薄膜并检测组件短路电流。如果在某个位置，短路电流落在无遮挡组件最大功率电流 I（*）之外，逐渐增加剪裁薄膜面积直到再次达到最大功率电流。在这个过程中，辐照度改变不超过±2% h）再次测量组件 I-V 特性并检测最大功率2 maxP I）将薄膜放置在规定组件范围内并将组件短路 j）将组件置于稳定光照条件下，提供组件表面总辐照度为（1000±100）2/m W。可使用以下方式: - 在测试开始前，将组件温度稳定在±5℃，使用稳定模拟器 - 在测试开始前，将组件温度稳定在±5℃，使用自然光 此项测试，组件温度变化范围在（50±10）℃ k）检测scI的数值并保持组件在最大功率减小到零的状态以确保scI在步骤c）中 I（*）范围内。如果条件必要的话，在这个 I(*）范围内保持scI不变，重新调整遮挡面积 l）保持这个状态总曝露时间为 1h m）在耐久性测试结束后，使用 IR 照相机或者合适的温度仪测定遮挡电池的最热范围。
4.9.5.3.6
PS 案例 a）无遮挡组件曝露在组件表面总辐照度 8002/m W到 10002/m W，方式如下：
- 组件在接近室温（25±5）℃，使用脉冲模拟器
- 在组件测试前，组件温度应稳定在±5℃，使用稳定模拟器 - 在组件测试前，组件温度应稳定在±5℃，使用自然光 当达到热稳定状态时，测量组件的 I-V 特性并测定最大功率1 maxP b）将组件曝露在稳定光照条件下，提供组件表面总辐照度（1000±100）2/m W c）将组件短路并将组件的并联模块中遮挡面积至少 10%，使用热成像设备或者其他合适的手段方法增大模块的遮挡面积直到测定最高温度。
d）重新测试无遮挡组件的 I-V 特性并测定最大功率2 maxP e）使用步骤 c）中的遮挡面积并保持在这种状态曝露时间 1h 在耐久性测试后，使用 IR 照相机或者合适的温度仪检测遮挡电池的最热范围。
4.9.6 最终测试 MQT01,MQT02，MQT03 和 MQT 15 重复测试。
4.9.7 要求 a）对于没有明显的外观缺陷是允许的，参考 IEC 61215-1，尤其是焊接熔化，附件空缺，分层和热斑。如果这些严重的损害不符合主要外观缺陷的要求，则使用同一个组件中另外两块电池重复测试。如果组件的这两块电池没有外观破损，那么该组件通过热斑测试。
b）组件证实具有多功能光伏设备的电学性能。MQT02 是一项通过/不通过功率损失的要求 c）绝缘电阻应与最初测试具有相同的要求 d）湿漏电应与最初测试具有相同的要求 e）任何由于最严重遮挡带来的损失应在测试报告中标注出来 4.10 紫外预处理测试（ MQT 10 ）
4.10.1 目的 在组件进行热循环/湿冻试验前进行紫外（UV）辐照预处理以确定相关材料及粘连连接的紫外衰减。
4.10.2 装置
a）在测试中需要在紫外照射下在温度控制测试中具有窗子和固定设备的装置和组件。组件温度范围必须在（60±5）℃ b）测量记录组件温度的装置，准确度为±2.0℃，重复性±0.5℃。温度传感器应安装在靠近组件中部的前或后表面，不阻挡任何在组件电池片上的紫外照射。如果超过一个组件测试结果相似，那么此组件可作为检测温度的代表性样品。
c）能测试照射到组件试验平面上紫外辐照度的仪器，波长范围为 280nm 到320nm 和 320nm 到 400nm，准确度为±15%或更优。
d）紫外辐射光源，在组件试验平面上其辐照度均匀性为±15%，无可探测的小于 280nm 波长的辐射，能产生根据 4.10.3 规则的关注光谱范围内需要的辐照度。
e）对于光源在可见光范围内具有可忽略的光谱，可将组件短路。此外组件负载大小在最大功率点处。前者光源发出很大一部分是可见光，组件产生的功率等同于或者比 STC 处测量 20%功率大 20%。
4.10.3 程序 a）使用校准的辐射仪测量组件试验平面上的辐照度，确保波长在 280nm 到400nm 的辐照度不超过 2502/m W（约等于 5 倍自然光水平），且在整个测量平面上的辐照度均匀性达到±15% b）根据 4.10.2 定义的装置短路或者连接组件电阻负载在步骤 a）选择位置的测量平面上，与紫外光线相垂直。保证组件的温度范围为（60±5）℃ c）要求组件前端的总紫外辐照度至少 152/m kWh，其中波长为 280nm 到400nm，至少 3%但不超过 10%的波长范围为 280nm 到 320nm，在测试过程中维持组件的温度在前面规定的范围。
4.10.4 最终测试 重复 MQT01 和 MQT15 的试验 4.10.5 要求 a）无 IEC 61215-1 中规定的严重外观缺陷 b）湿漏电电流应满足初始试验同样要求 4.11 热循环试验
4.11.1 目的
确定组件承受由于温度重复变化而引起的热失配、疲劳和其他应力的能力。
4.11.2 装置 a）一个气候室，有自动温度控制，使内部空气循环和避免在试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 9 所示的热循环试验。
b）在气候室中安装或支承组件的装置，并保证周围的空气能自由循环，安装或支承装置的热传导应小，因此实际上，应使组件处于绝热状态。
c）测量装置的准确度为±2.0℃，测量和记录组件温度的重复性为±0.5℃ d）获得连续电流的方式。电流的数值参考此项标准中技术相关部分。
e）在试验过程中监测通过每一个组件电流的仪器。
图 9-热循环测试-温度及电流变化 4.11.3 程序 a）将合适的温度传感器与组件接近中部的前后表面连接。如果同一类型超过一个组件同测试，此时的监测温度作为一个代表样品。
b）在室温条件下将组件放在气候室里 c）将温度监测仪与温度传感器连接。通过将组件的正极引出端接到提供功率的正极，负极连接到负极的方式，将每个组件与相应提供电流设备相连接。在热循环测试中，连续电流调试参考 4.11.2技术规定电流，温度定为-40℃到 80℃。在冷却过程中，在-40℃阶段和温度超过 80℃时，将连续电流减小到不超过 STC峰值功率电流的 1.0%，连续测试。如果温度从最低温增长过快（超过 100℃/h），
起始电流应晚些通入直到温度到达-20℃。
d）关闭气候室并将组件在温度（-40±2）℃和（﹢85±2）℃循环测试，根据图 9 中的信息。温度在最低和最高之间的变化幅度不超多 100℃/h 且组件每个变化范围内保持至少 10min 的稳定状态。循环时间不应超过 6h 除非组件有较高的热容量要求更长时间的热循环。循环次数参考 IEC 61215-1:2016 图 1 的相关要求。组件周围的空气循环应保证每个组件在测试中满足温度循环要求。
e）在测试中，记录组件温度并检测通过组件的电流 注：并联组件，每个支路开路会导致电压降为 0 但不会导致电流降为 0. 4.11.4 最终测试 在至少 1h 的恢复时间，在开路状态下，温度（23±5）℃，相对湿度少于75%重复 MQT 01 和 MQT 15 的试验。
4.11.5 要求 a）在测试中电流没有阻断；并联组件的情况下，电流降为 0 表明其中一个并联支路断路。
b）无 IEC 61215-1 中规定的严重外观缺陷 c）湿漏电应满足初始试验同样的要求 4.12 湿冻试验
（ MQT 12 ）
4.12.1 目的 确定组件承受高温、高湿之后以及随后的零下温度影响的能力。本试验不是热冲击试验。
4.12.2 装置 a）一个气候室，有自动温度和湿度控制，能容纳一个或多个组件进行如图10 所规定的湿冻循环试验。
b）在气候室中有安装或支承组件的装置，并保证周围的空气能自由循环。安装或支承装置的热传导应小，因此实际上，应使组件处于绝热状态。
c）测量设备的准确度为±2.0℃，测量和记录温度组件的重复性为±0.5℃。
d）在整个试验过程中，监测每一个组件内部电路连续性的仪器。
4.12.3 程序
a）将合适的温度传感器与组件接近中部的前后表面连接。如果同一类型超过一个组件同测试，此时的监测温度作为一个代表样品。
b）在室温条件下将组件放在气候室里 c）将温度监测仪与温度传感器连接。通过将组件的正极引出端接到提供功率的正极，负极连接到负极的方式，将每个组件与相应提供电流设备相连接。在湿冻测试中，将连续电流调整到不超过 STC 峰值功率电流的 0.5% d）在关闭气候室以后，对组件的循环次数的要求参考 IEC 61215-1:2016 图1 中系列 C 依据图 10。在规定范围内最高和最低温度波动在±2℃的范围内并且温度处于最高数值 85℃时，相关的湿度应在规定数值范围内±5%。在组件周围的空气循环应保证每个组件在测试中满足温度循环要求。
e）在测试中，记录组件温度并检测组件的电流及电压数值。
4.12.4 最终测试 在 2h 到 4h 的恢复时间后，温度（23±5）℃，开路状态下相对湿度低于 75%，重复 MQT 01 和 MQT 15 的试验。
4.12.5 要求 a）在测试中，不影响电流或电压降为 0；组件并联状态下，电流降为 0 表明其中一个并联支路断路 b）无 IEC 61215-1 中规定的严重外观缺陷 c）湿漏电流应满足初始试验同样的要求
图 10-湿冻循环-温度和湿度变化
4.13 湿热测试（ MQT 13 ）
4.13.1 目的 确定组件承受长期湿气渗透的能力。
4.13.2 程序 试验应根据 IEC 60068-2-78 并满足以下规定：
严酷条件：
在下列严酷条件下进行试验：
试验温度：（85±2）℃ 相对湿度：（85±5）% 测试持续时间：（1000+480）h 4.13.3 最终测试 组件经受时间为 2h 到 4h，开路状态下，温度（23±5）℃，相对湿度不超过 75%，MQT 01 和 MQT 15 重复试验。
4.13.4 要求 a）无 IEC 61215-1 中规定的严重外观缺陷 b）湿漏电应满足初始试验同样的要求 4.14 引出端强度试验（ MQT 14 ）
4.14.1 目的 确定引出端，引出端的附件，组件的附着能否承受正常安装和操作过程中所受的力。在 4.14.2（MQT 14.1）与 4.14.3（MQT 14.2）中的测试按照 C 阵列进行测试之后参考 IEC 61215-1 中 MQT 12 进行测试。
4.14.2 在支架表面保留接线盒（MQT 14.1）
4.14.2.1 装置 对测试物体的中心施加一个 40N 的力。避免对接线盒施加一个扭矩的力。
对接线盒施加各种形式的力但不要损坏接线盒的功能。
4.14.2.2 程序 进行 MQT 12 试验 2h 到 4h。
40N 的力应在（10±1）s 内施加（根据 IEC 60068-2-21）在每个方向上施加的力与支架表面平行与组件边缘平行，每个间隔增加 90°
40N 的力应在（10±1）s 缓慢施加不要过猛，对支架表面施加一个垂直方向的力。
拉力应在接线盒中心施加。
4.14.2.3 最终测试 重复试验 MQT 01 和 MQT 15. 4.14.2.4 要求 在测试中，不要替换支架表面的接线盒而损害绝缘特性。
a)无 IEC 61215-1 中规定的严重外观缺陷 b)湿漏电应满足初始试验同样的要求 4.14.3 线钳测试（MQT 14.2）
4.14.3.1 前言 如果接线盒符合 IEC 62790 测试可省略。
4.14.3.2 程序和装置 4.14.3.2.1 由制造厂规定的与电缆一起使用的接线盒 由制造厂规定的与电缆一起使用的接线盒，该测试需要使用制造厂提供的电缆一起进行测试。
a）拉力测试 无负载的电缆需要做上标记这样相关的管道被替换的时候可以很容易发现。
电缆进行的拉力测试为 1s，50 次，不要对轴端方向猛烈拉拽，拉力规定如表 1，见图 11。
在拉力测试结束后，撤去施加在测试心轴上的力，然后测量在接线盒出口处替换的电缆。
b）扭矩测试 进行拉力测试后，样品应安装在测试装置上进行扭矩测试。见图 12. 无负载的电缆需要做上标记这样任何相关的管道的施加的扭转力可很容易发现，扭矩的规定如表 2 施加时间为 1min 在测试中，在电缆管道内部或者其他线钳内施加的弯曲或者扭转的角度不应超过 45°。应在线钳测试中将电缆放在指定位置。
注：组件测试设置依据组件结构。
图 11-线钳测试中拉力测试典型的组件测试结构
图 12-扭矩测试的典型结构 4.14.3.2.2 与通用电缆一起使用的接线盒 由制造厂或者供应商规定的测试心轴与电缆管道的线钳变化范围的最小数值，样品厚度固定见表 1. 无负载测试心轴应该做上标记，这样任何相关的管道替代都可以很容易被发现。
测试心轴应承受拉力时间为 1s，50 次，不要在轴上施力过猛，相关的拉力规定见表 1，见图 11. 在拉力测试之后，撤去测试心轴上的力。测量接线盒出口处的被替换的电缆。
除非另外规定，测试心轴由金属杆和弹性鞘组成，硬度根据 ISO868 大小为 70 Shore D±10，套的厚度参考表 1 或表 2.所有测试心轴的公差范围为±0.2mm，包括直径 16mm，且±0.3mm 心轴直径大于 16mm 的直径。形状应为圆形或者按照制造厂或者供应商模拟的电缆外部直径。
在进行拉力测试之后，应将样品安装支架放在测试装置中进行扭矩测
试。见图 12 无负载电缆应该做上标记，这样任何和扭矩相关的管道可以很容易被认出。扭矩规定见表 2，施加时间为 1min。
在测试中，在电缆内部管道或者在线钳测试中施加的弯曲或者扭转角度不应超过 45°。应在线钳测试中将电缆放置在合适的位置。
扭矩测试中应使用测试心轴等同于由制造厂或者供应商规定的电缆管道的线钳范围的最大值，扭矩合适的最大电缆直径规定见表 2. 4.14.3.3 最终测试 重复试验 MQT 01，MQT 03 和 MQT 15。
4.14.3.4 要求 a）无 IEC 61215-1 中规定的严重外观缺陷 b）绝缘测试应满足初始试验同样的要求 c）湿漏电流应满足初始试验同样的要求 d）在接线盒出口处电缆替换不超过 2mm 4.15 湿漏电流测试（ MQT 15 ）
4.15.1 目的 评...
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