PV module testing methodology

机械应力
序列

PQP 的机械应力序列 (MSS) 超越了 IEC/UL 认证,能够进行更透彻的组件和电池片耐用性测试。它通过静态和动态载荷测试检测潜在的玻璃和电池片开裂漏洞,以及框架结构弱点。随后的环境舱测试评估由于电池片裂纹导致的功率输出下降,这对于面临积雪和强风等极端天气的站址至关重要。MSS 还会评估由于制造缺陷、运输、搬运或环境压力造成的电池片损伤将如何影响组件性能。

关键 要点

极低功率损耗

94% 完成 MSS 测试的 BOM 功率损失 < 2%。

由于双玻和/或多主栅组件的采用,过去三年 MSS 后的功率损失一直保持在极低水平。然而,有两个玻璃//背板 BOM 在组件紧贴扭矩管时经历了 > 8% 的功率损失,导致许多电池片开裂并产生失活区域。 查看下方的功率退化图表以了解更多信息。

太阳能组件测试

故障激增

20% 的 BOM 在 MSS 测试期间经历了一个或多个故障。

BOM 级别的故障率从 2023 年和 2024 年计分表的仅 7% 有所增加。40% 的制造商在 MSS 测试期间经历了至少一个故障,除两个外,其余全部是由于玻璃破碎和/或框架损坏(见下方的 测试结果焦点 )。这是由于对玻璃和/或框架较弱的大尺寸组件进行跟踪器安装载荷测试所致。请参阅 故障 页面以获取更多信息。

太阳能组件测试

安装方式很重要

跟踪器安装测试中玻璃破碎率增加。

在将 MSS 测试的静态机械载荷部分更新为使用 ±1800 Pa 测试载荷的 400 mm Nextracker 安装,而不是之前使用的带有 50 mm 压块且载荷为 ±2400 Pa 的双导轨安装后,组件破碎率大幅上升。这一测试程序的更改凸显了机械耐用性的重要性。

太阳能组件阵列

玻璃破碎原因

实验室和现场玻璃破碎率增加存在许多可能的原因。

Kiwa 对实验室和现场破碎组件的分析支持了 NREL 最近关于此主题的研究。虽然没有单一原因,但已确定了一系列问题,包括玻璃强化程度降低、玻璃边缘和接线盒安装孔内的瑕疵、较弱的框架设计、层压边缘挤压、更大的组件面积、更激进的组件安装以及玻璃与框架之间的接触。

太阳能组件测试

MSS 测试结果
焦点

对于某些 BOM,由于玻璃强度不足而发生组件破碎,而对于其他 BOM,框架是主要因素。下方是一个后者的案例,在经过跟踪器安装的 ±1800 Pa SML 之后,框架在 ±1000 Pa DML 测试进行了 300 次循环时发生了斜向断裂。在发生大风事件后的现场也观察到了类似的组件故障,这很可能是由于框架壁变薄、框架法兰变小和/或铝合金强度较低所致。此类缺陷可能不会在 IEC 认证的单独 SML 或 DML 测试中出现,但在接受 PQP 的 SML 和 DML 组合测试的多个组件上都已观察到。

在 SML 期间受损后,组件框架和玻璃在 DML 测试中破碎。

放大后可以清楚地看到框架上的裂缝。


功率退化:
MSS BOMs

2025年 Kiwa PVEL 光伏组件可靠性计分表最佳表现者

查看机械应力序列
最佳表现者

点击此处查看列为 MSS 最佳表现者的 137 个 BOM。

在 2019 年之前,所有结果仅为 DML+TC50+HF10。2019 年结果的 30% 以及 2019 年之后的所有结果均为 SML+DML+TC50+HF10。2024 年前的结果采用双导轨安装;2024 年结果采用跟踪器或角部安装。

查看箱线图解读指南
MSS 测试程序、评估哪些光伏组件材料,以及为何 MSS 至关重要的案例研究,可在 kiwa.com/pvel 查阅。 Arrow

1 Silverman, T., Palmiotti, E., Springer, M., Bosco, N., Deceglie, M., Repins, I., & Gaulding, A. (2024). 破碎的挑战:导致玻璃更容易破碎的诸多因素。 https://doi.org/10.2172/2479454

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