光伏系统关键设备的老化与快速评估方法

邵亚辉2025年10月24日新疆高质量论坛用识推动进步 以认证创造价值 CONTENTS目录 1光伏系统关键设备的老化2光伏组件的首年衰减与快速评估3总结与展望 01光伏系统关键设备的老化 光伏系统关键设备的老化模式 光伏组件的衰减与质保 口光伏组件面临各种各样能够引起功率衰减的失效风险，初期即可产生大幅功率衰减，影响系统发电量； 口组件制造商往往声明30年功率质保，包含首年1%，之后每年0.4%的线性衰减。N型组件的首年衰减评估可提供理论依据及户外实测数据支撑，经年衰减暂无科学依据 02组件的首年衰减与快速评估 光伏组件首年功率质保的演变 口首年衰减是产品价值的核心体现，是新技术送代时重点关注指标。 口首年衰减质保失真：部分技术首年衰减承诺≤1%，实际往往超过1%，最高达4% 首年衰减的评估方法一现状分析 口现行标准主要用于评估组件的长期可靠性与安全，与户外首年功率衰减未建立联系 口户外实证年衰减率评价：作为常规检测方法不可取，建用于新产品的户外性能研究。 测试周期长：严重滞后于产品送代和技术验证需求。边界条件多样化，无统一标准：安装倾角大小、组件是否遮挡、运行环境（紧贴屋面、高反射地面）、气候条件。 2025-10-29 晶体硅光伏组件首年衰减率测试和评价方法 口光伏行业协会已在20250728日下达立项计划，目前已开始试验验证 中国光伏行业协会文件 用于首年衰减快速准确评估的测试序列 口基于光照、温度、湿度等户外典型环境应力，设置实验室加速老化测试序列：DH+TC+UV，模拟光伏组件在户外首年所产生的主要衰减模式（高温高湿引起的腐蚀+温度循环引起的热机械应力+UVID），30天左右完成测试 说明： 1.初始稳定性：LID5/10kWh/m，赔室静置，接线方式-开路，温度-温度50±10℃；2.DH试验：按照IEC61215-2进行测试，最终测试时长根据户外实证和室内测试确定；3.TC试验：按照IEC61215-2进行测试，量终测试循环数根据户外实证和室内测试确定：4.UV试验：按照IECTS63624-1进行测试，最终测试UV剂量及温度根据户外实证和室内测试确定：5.最终稳定性：LID5kWh/mr，暗室静置，接线方式-接负载温度-温度50±10℃V 测试序列分解-DH试验 口DH试验衰减主要是由封装材料老化、焊接层腐蚀，栅线腐蚀和电池暗衰造成。 口根据模型和验证数据，DH50h可锁定户外首年性能衰减。 不同温度湿度组件功率衰减 不同模型加速因子 DH腐蚀性衰减，基本随着时间线性变化 测试序列分解一TC试验 口TC主要是考验焊带与银栅，银栅与硅的粘接力，特别适用于以沙漠气候为代表的大温差地区。 口25cycle基本对应一年循环数，首年衰减定义TC<50，主要关注FF变化。 测试序列分解-UVID试验 口现行标准中有关UV老化的试验均不适用于评估组件首年UVID衰减（测试目的和方法均不同），需制定新方法。 UVID试验不衰减机理 口组件UV衰减主要由电池性能衰减造成： √界面复合：造成界面钝化Si-H键断裂，载流子复合降低电性能AI-O键断裂，AI2O3电荷减少，导致钝化效果下降V高能载流子引起早期LETID效应 UVID试验实验室UV加速测试结果 口不同类型组件在UV爆晒后Pmax均出现衰减，UV60后Pmax衰减：类型A(-0.9%)<类型C(-2.4%)<类型B(-3.7%)口不同类型电池的组件在UV测试后部分电池片EL均出现变暗。 UVID试验一UV实验室加速测试和户外实证数据对比 口UV60kWh/m衰减高的产品，户外半年后，功率衰减远>1%（质保线），EL中电池出现明显的明暗片；UV衰减低的产品，户外半年后，室内与户外衰减水平一致， 测试验证方案-室内加速老化测试 口不同样品类型、不同测试条件、不同测试序列的加速老化试验，并联合多家三方实验室（CGC、CESI、成都质检等）测试比对，确保数据的公正性。 测试验证方案-户外实证验证 口不同条件的户外实证验证实验室加速老化试验方法的准确性，并联合多家发电集团（国电投、三峡、华润、大唐等）自有现场实证资源进行充分验证。 总结与展望 （光伏系统的关键设备（组件、支架、汇流箱、逆变器）在户外面临各种各样的老化、失效模式，其中光伏组件的老化机理最复杂，模式最多样化，是影响系统发电量的核心因素。 VN型组件功率质保中，首年功率质保可提供科学依据和户外数据支撑。 √在研行业标准《品体硅光伏组件首年衰减率测试和评价方法》提供了一种实验室加速老化测试序列（DH+TC+UV），用于快速模拟组件户外首年功率衰减，为业主选型和制造商产品优化提供技术依据。