中國能源網(wǎng)訊 中國 上海 在2010年12月8日 “光伏耐久性亞洲會議”上，阿特拉斯材料測試技術(shù)公司環(huán)境老化科學(xué)領(lǐng)域高級顧問Allen Zielnik強調(diào)，光伏組件耐久性模擬測試的關(guān)鍵是如何更接近自然條件。

組件的質(zhì)量直接關(guān)系到企業(yè)的盈利能力，對企業(yè)在國內(nèi)外的發(fā)展都具有越來越重要的作用。上網(wǎng)電價政策和激勵機制并不足以支撐行業(yè)增長，質(zhì)量差、壽命短的組件必將阻礙企業(yè)融資、投保等。

“光伏組件的技術(shù)耐久性和可靠性問題一直存在。” Allen Zielnik表示，光伏產(chǎn)品接下來的目標(biāo)壽命需要超過25年，但不可能等到25年以后再去做測試，推出新產(chǎn)品，現(xiàn)在就必須依賴一個加速測試進(jìn)行檢驗。

Allen Zielnik認(rèn)為，雖然現(xiàn)在很多光伏產(chǎn)品已經(jīng)超過25年，但當(dāng)初的材料組織架構(gòu)和現(xiàn)在不同，現(xiàn)在很多新設(shè)計，包括背板材料、無框設(shè)計等，做出來的硅片產(chǎn)品太陽能電池，更容易受到環(huán)境影響，而且過去用的是晶片硅技術(shù)，不能直接用薄膜技術(shù)，薄膜對濕度敏感，而且腐蝕性強，雖然到現(xiàn)在硅技術(shù)方面總結(jié)出了很多經(jīng)驗，但并不能直接應(yīng)用于新產(chǎn)品上。新的應(yīng)用情況不同，設(shè)計不同，結(jié)果自然也不同。

通過對地面光伏組件加速及合格測試的歷史回顧，Allen Zielnik認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)組件測試合格的結(jié)果是不能推斷一個產(chǎn)品的具體壽命的，一個經(jīng)過IEC組件測試合格的產(chǎn)品，并非就有25年的使用壽命保障。IEC總的測試目的是短期內(nèi)針對一個早期失效情況所做的，而不是預(yù)測長期使用過程中的性能表現(xiàn)和使用壽命。

Allen Zielnik指出，IEC測試順序當(dāng)中有些需要強調(diào)的問題。首先組件不同，但組件順序一致，并沒有任何一個組件可以根據(jù)各種環(huán)境因素做各種測試，每一個測試用的都是不同組件。再一個是循環(huán)，一般做兩百次溫度循環(huán)。如果是25年的標(biāo)準(zhǔn)，就需要9131次循環(huán)，兩百次循環(huán)是否能代表25年的標(biāo)準(zhǔn)？還有一個就是HALT/HASS測試原理不僅用于光伏行業(yè)，還應(yīng)用于其他很多行業(yè)，包括IEC測試，其本身設(shè)計原理的目的，并非是為了模擬野外環(huán)境。這樣，測試當(dāng)中可能存在一些非自然情況使測試組件出現(xiàn)失效，依此找出設(shè)計和工藝當(dāng)中的缺陷。這并不是說，在實際野外環(huán)境中真會遇到這些情況，測試環(huán)境和現(xiàn)實環(huán)境并不相關(guān)，因此測試環(huán)境就會存在一些爭議。

Allen Zielnik表示，業(yè)界一直在尋找是否有比IEC更好的測試方法，幾年前有一種TTF測試方法，即地面光伏組件加速故障測試協(xié)議，這種方法并不是說多少循環(huán)，而是一種比較的合格測試標(biāo)準(zhǔn)程序，比如一個組件2000循環(huán)沒有失效，另一個5小時沒有失效，通過比較，了解組件間故障模式哪一個對環(huán)境因素更敏感。雖然這些數(shù)據(jù)并不能確切預(yù)測組件使用壽命長短，但可以在組件之間做一些比較，在組件耐久性方面得到一些對比信息。

Allen Zielnik強調(diào)，環(huán)境測試紛繁蕪雜，需要測量不同因素，而且材料失效情況千差萬別，有腐蝕、脫膠、斷裂等，失效情況也會在組件的不同位置出現(xiàn)。

很多模式是針對一個因素的運行模式，也有一些模式會考慮不同狀態(tài)，衰減有不同的路徑，有些是同時發(fā)生，有些按序列發(fā)生，比如設(shè)計一個組件，可能存在蓋板問題，也可能會導(dǎo)致腐蝕，有些是因為容易產(chǎn)生熱斑導(dǎo)致火災(zāi)，有些則可能是防潮密封不到位漏電導(dǎo)致火災(zāi)，相同的表象，導(dǎo)致的原因卻不一樣，所以測試難度很大。加速測試，則會首先明確一個失效的模式，然后通過實驗室測試加速失效的模式，這樣，就知道產(chǎn)品會產(chǎn)生失效的情況，并測試進(jìn)行驗證，難度是很大的。

在老化測試方法中，有些方法已經(jīng)很久遠(yuǎn)，甚至超過90年歷史。Allen Zielnik認(rèn)為，如果把產(chǎn)品看作一個黑盒子，測試就是盡所能模擬自然條件，如果模擬的條件越自然，和戶外暴露的相關(guān)性就越高，因此要盡量靠近自然條件，不靠近自然條件的結(jié)果可能就會出現(xiàn)失真?，F(xiàn)在已經(jīng)有很多光伏老化模式，在此基礎(chǔ)上，我們可以做到105年的基本耐久實驗，通過盡量多模擬實際自然情況條件，把現(xiàn)有的一些測試標(biāo)準(zhǔn)做一些匯總，比如包括室外暴露，UV暴露或者照射，或者其他侵蝕等各種程序處理。利用IEC61215光譜作為一個基礎(chǔ)，另外給這些組件再加一些UV，然后進(jìn)入一個400小時腐蝕測試，再加入120小時的相對濕度測試，然后到一個氣侯室做太陽溫度、濕度循環(huán)測試，持續(xù)7天，一共120個循環(huán)，然后進(jìn)入第二輪，三天每次，包括40周期，主要是冬季成分，里面包括太陽、熱濕度，然后是冷凍循環(huán)，有了7天的周期，可以持續(xù)8次，一共80天。此外把這個組件放在戶外做一個循環(huán)。這個就是一些室外的參數(shù)，環(huán)境取值是三種不同方面環(huán)境因素，綜合在一起組織成這樣一個程序?？傊?，這個測試是一個第三方監(jiān)測方式，目的并不是完全要預(yù)測出使用壽命，而是對材料間耐久性做一個評估。
 

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