[发明专利]一种光伏组件户外暴露试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏组件的测试技术，具体涉及一种光伏组件在典型气候条件下的户外暴露试验方法。

背景技术

随着传统化石能源的枯竭及环境污染的加剧，以太阳能为代表的一系列新能源因可持续、清洁等优势获得越来越高的关注。

近年来，太阳能利用已进入到电站建设的实用化阶段，光伏组件是光伏电站的核心单元，它起到将光能转换为电能的作用。目前，应用最广泛的是晶硅光伏组件。光伏组件在户外工作，会受到光、热、氧、潮湿、应力、化学浸蚀等多种因素的影响，其中，温度升高会导致光伏组件的功率出现衰减，衰减幅度一般为0.4％～0.5％/℃，另外，光、热、潮湿等因素容易导致光伏组件的材料发生老化失效，进而缩短光伏组件的使用寿命。

为了降低光伏组件失效风险，本行业内广泛采用IEC61215、UL1703等短期实验室加速试验方法进行基本质量认证。虽然，实验室加速试验选用试验参数较为严苛，但由于其环境参数与光伏组件实际使用情况存在较大差异，因此存在以下问题：⑴虽然试验参数(温度、湿度等)比实际气候更加极端，但是不能代表所有实际的气候；⑵加速试验所使用的气候环境试验箱无法将太阳照射、温度湿度等环境因素结合起来；⑶试验周期短，循环计数低(200个热循环或1000小时的湿热试验只用6个星期开展)。

受限于以上考量因素的片面性及光伏组件应用地域的广阔性，现有的实验室加速试验不能还原光伏组件真实的服役环境，也就无法评判光伏组件长期性能和质量稳定性，所以，进行光伏组件的户外暴露试验对深入了解光伏组件的实际性能和质量必不可少。

IEC 61215标准中规定了光伏组件必须进行户外暴露试验，并使总辐照量达到60kWh·m^–2，虽然在此条件下光伏组件可接收到全光谱辐照，但是因为暴露时间较短，较难确定季节交变因素对组件性能带来的影响。而且，对于进行户外暴露试验的光伏组件的服役环境监测的缺失，也不利于建立光伏组件性能与环境因素的关联而对光伏产品作出改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏组件户外暴露试验方法，能够准确评判光伏组件长期性能和质量稳定性，确定季节交变因素对组件性能带来的影响，有利于建立光伏组件性能与环境因素的关联。

本发明的上述目的通过如下的技术方案来实现：一种光伏组件户外暴露试验方法，其特征在于具体包括以下步骤：

⑴根据气候类型确定试验地区，在试验地区上选择无阴影遮挡的区域作为投样地点；

⑵对待测试光伏组件进行初始性能测试，记录初始性能测试数据；

⑶将待测试光伏组件安装在投样地点并使待测试光伏组件接收最大的太阳辐照量；

⑷将待测试光伏组件连接负载电阻以模拟待测试光伏组件的运行环境。

⑸在待测试光伏组件的附近搭建气象参数采集系统；

⑹实时监测待测试光伏组件的表面温度；

⑺定期对待测试光伏组件进行性能测试，记录性能测试数据，将该性能测试数据与初始性能测试数据进行比较以分析服役环境条件。

本发明是在对光伏组件进行暴露试验前选择合适的投样地点，并在暴露试验过程中采用负载电阻模拟光伏组件工况，以确保测试结果的准确性，而且实时监测光伏组件的表面温度，考核了多种环境应力的组合，因此能够准确评判光伏组件长期性能和质量稳定性，确定季节交变因素对组件性能带来的影响，有利于建立光伏组件性能与环境因素的关联。

所述步骤⑴是指：针对湿热、干热、亚湿热、高原以及寒冷等气候特点，设立典型气候条件投样地点，明确光伏组件投试的典型气候类型，同时选择开阔平整，四周无阴影遮挡，空气无严重粉尘污染的区域作为投样地点。

作为本发明的一种实施方式，在所述步骤⑵中，初始性能测试包括外观检查、最大功率测试、绝缘性能、湿漏电流以及组件EL测试。

作为本发明的一种实施方式，在所述步骤⑸中，气象参数采集系统包括环境温度传感器、湿度传感器、不同波段(紫外、可见、近红外)辐射表、风速风向传感器以及雨量传感器。

作为本发明的一种实施方式，在所述步骤⑹中，采用温度传感器实时监测待测试光伏组件的表面温度。

本发明在所述步骤⑶中，待测试光伏组件的安装角度与太阳辐照角相同以获得最大的太阳辐照量。

本发明在所述步骤⑷中，负载电阻的阻值为1.5×V_m/I_m，以确保光伏组件工作在最大功率点附近。