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IEC 61215 (2016) 标准中紫外预处理试验的解读

2020-07-17 13:07:50

紫外预处理


1.关于IEC 61215 标准

IEC 61215《Crystalline silicon terrestrial photovoltaic (PV) modules — Design qualification and type approval》是国际电工委员会的一个产品测试方法。目前太阳能行业正在广泛引用这

个标准,对材料或产品进行测试。

IEC 61215 (2016)为新版本,整合了旧版IEC 61646(2005),不再区分光伏模组的种类,所有光伏模组一律要对应IEC 61215 (2016)要求进行一系列测试。

 
2
.材料耐候性老化测试原理

在介绍IEC 61215 (2016)中“紫外预处理试验”(UV preconditioning test MQT 10)之前,我们先来简单了解材料耐候性老化测试原理。

2.1 户外老化因素

老化损害主要由三个因素引起:光照,高温和潮湿。这三个因素中的任一个都会引起材料老化,它们的共同作用,大于其中任一因素造成的危害。

2.2 光照

高分子材料的化学键对太阳光中不同波段的光线的敏感性不同,一般对应一个阈值,太阳光的短波段紫外线是引起大部分聚合物物理性能老化的主要原因。

2.3 高温

温度越高,化学反应速度越快。老化反应是一种光致化学反应,温度不影响光致化学反应中的光致反应速度,却影响后继化学反应速度。因此温度对材料老化的影响往往是非线性的。

2.4 潮湿

水会直接参与材料老化反应。露水,雨水及湿度是自然条件中水的几个主要表现形式。研究表明,户外材料每天都将长时间处于潮湿状态(平均每天长达 8-12 个小时)[3]。而露水是

户外潮湿的主要原因。露水造成的危害比雨水更大,因为它附着在材料上的时间更长,形成更为严酷的潮湿侵蚀。

 
3. 紫外光加速老化测试(紫外预处理)

3.1 阳光模拟


利用特殊金属卤化物灯来模拟太阳光对耐久性材料造成损害的威胁因素。这些灯通过掺杂不同的金属卤化物通电后主要发射紫外线而非可见光或红外线。森朗德光电采用的

2000w金属卤素灯SLD2000MH利用特殊配比使得灯管发出的UVA ( 320 nm to 400 nm)及UVB (280 nm to 320 nm)的光谱能量分布完全符合在IEC 61215 (2016)中的规定。对比传统

的采用荧光灯管的紫外光源必须调整UVA灯管及UVB灯管的输出来达到规范要求来比,具有操作简便及能量利用率高的优点。另外,采用多灯光学系统可以使得能量分布均匀(不均匀度优于规范

规定的15%),并且可以无限扩展照射有效面积,对应光伏组件面积越来越大的趋势。
 
3.2 辐照度控制

为了达到精确且可重复的测试结果,有必要控制辐照度(光强)。森朗德光电的SLUV系列紫外预处理箱标准搭配高精度UVA及UVB感应器,可随时监控UV光强及比例。整合PLC的程控方式可以

连续、自动地控制且精确地保持辐照度。另外,通过UV感应器的信号可随时调整灯的功率来自动补偿灯的老化以及其他因素造成的光强变化。
 
3.3 温度控制

在IEC 61215 (2016)规定的紫外预处理测试中,温度的控制也很重要,因为温度影响材料老化的速率。森朗德光电的SLUV系列紫外预处理箱通过2只以上的温度传感器随时监控组件温度。整体

的箱体温控系统可保证组件温度在整个测试过程中为(60 ± 5) °C
 
IEC  61215 (2016) 标准在光伏行业应用很广泛。SLUV紫外预处理试验箱为按照此标准量身打造的产品,搭配森朗德独自研发的2000W高效率金卤灯SLD2000MH可为客户的相关实验提供

稳定的保障。此灯管与OSRAM HTC 2000-349完全通用,可以根据客户需求换装。