本發(fā)明涉及太陽能電池組件領(lǐng)域，特別涉及一種光伏組件封裝膠膜抗PID性能加速測試方法。

背景技術(shù)：

隨著光伏行業(yè)的蓬勃發(fā)展，全球各地有越來越多的光伏電站建成并投入使用。但在電站系統(tǒng)運行過程中，一些影響組件正常發(fā)電的問題也逐漸被發(fā)現(xiàn)。其中，尤以晶硅光伏組件的電位誘發(fā)衰減(Potential Induced Degradation,簡稱PID)效應最受關(guān)注，因該現(xiàn)象導致的組件功率衰減的程度較為嚴重。目前，各大組件公司已經(jīng)紛紛研發(fā)出了抗PID電池片，開出了抗PID組件產(chǎn)品，封裝膠膜廠家也都推出了抗PID的封裝膠膜產(chǎn)品。

中國專利CN104079241A公開了一種電池組件PID的實驗板及其測試方法，本發(fā)明通過設定高低溫交變濕熱試驗箱內(nèi)的參數(shù)模擬真實環(huán)境中的電池組件的運行環(huán)境，將實驗板依次通過實驗前后IV測試、EL測試，并記錄數(shù)據(jù)，將實驗前后測試參數(shù)進行匯總，得出PID衰減速率。該方法對測試設備要求較高、測試過程較為復雜且適用于組件的PID性能表征針對電池片的PID測試。中國專利CN103618499A公開了一種太陽能電池片電勢誘導衰減(PID)測試裝置及測試方法。

然而，目前國內(nèi)外尚未有專門針對光伏組件封裝膠膜抗PID性能的加速測試方法。雖然，組件PID測試方法可以用于表征封裝膠膜，但是一般需要封裝電池片制備成常規(guī)尺寸大組件，在PID實驗前后測試組件的IV曲線和EL照片，整個實驗及測試過程對老化和測試設備的要求較高，且所需設備都較為昂貴，對于封裝膠膜抗PID性能的表征還不夠方便快速。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光伏組件封裝膠膜抗PID性能加速測試方法，本發(fā)明簡單方便、快速、安全可靠、實驗測試設備要求較低。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)措施來實現(xiàn)：一種光伏組件封裝膠膜抗PID性能加速測試方法，包括以下步驟：

(1)制作一種小型太陽能電池組件，結(jié)構(gòu)至少包含玻璃、封裝膠膜、太陽能電池和背部支撐材料。

(2)將組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負極，在組件內(nèi)通恒定電流I，記錄恒流源顯示的電壓值為初始數(shù)據(jù)V₀；

(3)在組件正面玻璃面貼上導電金屬箔；

(4)在高溫、高濕度和施加偏置電壓條件下，對組件進行1h～96h PID測試；

(5)將組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負極，在組件內(nèi)通與步驟(2)相同的恒定電流I，記錄恒流源顯示的電壓值為終點數(shù)據(jù)V；

(6)計算PID測試前后膠膜所封裝組件的電壓下降比例η(,η越小光伏組件封裝膠膜抗PID性能越好)。

所述的封裝膠膜為光伏組件封裝用膠膜，優(yōu)選為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)膠膜或聚烯烴(PO)膠膜中一種或兩種。

所述的小型光伏組件為太陽能電池發(fā)電單元個數(shù)或發(fā)電面積為常規(guī)尺寸組件的60％及以下的光伏組件，優(yōu)選為包含1片～36片電池的光伏組件。

所述的太陽能電池為晶體硅電池或薄膜電池，優(yōu)選為晶硅電池片，進一步優(yōu)選為減反射層折射率為2.08及以上的晶硅電池片。

所述的恒流源的電流和電壓測試精度至少達小數(shù)點后兩位；

在所述步驟(2)和步驟(5)中，恒流源在組件內(nèi)通恒定電流范圍為0.01A～15A，優(yōu)選為0.01A～5A，測試單個電流點或逐一測試多個電流條件下的電壓數(shù)據(jù)。

所述導電金屬箔為銅箔或鋁箔，且要求與玻璃面充分接觸。

在所述步驟(4)中，測試溫度設置為60℃～121℃，濕度設置為85％～100％。施加偏置電壓為組件正負極短接后連接偏置電源正極，組件表面金屬箔連接負極并接地；所述偏置電源電壓可為負向輸出或正向輸出，施加電壓范圍為-600V～-2000V或+600V～+2000V。

本發(fā)明還涉及所述的太陽能電池的抗PID性能的表征。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過測試小組件在恒定電流下電壓下降的方式判斷封裝膠膜的抗PID性能，簡化了組件制作、PID測試步驟及老化測試設備要求，節(jié)約了測試成本和時間，對優(yōu)化抗PID封裝膠膜配方和生產(chǎn)工藝具有指導意義。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此：

實施例1：

(1)分別用常規(guī)EVA膠膜、抗PID EVA膠膜各封裝同種同批次折射率在2.08的P型多晶硅電池，制作成2個包含36片電池的小型光伏組件；

(2)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流1A，3A和15A，記錄每個電流下恒流源顯示的電壓值，作為初始數(shù)據(jù)V₀；

(3)在組件玻璃面貼上導電鋁箔；

(4)在85℃，85％RH，施加-2000V偏置電壓條件下，對組件進行PID 48h測試；

(5)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流1A，3A和15A，記錄每個電流下恒流源顯示的電壓值，作為終點數(shù)據(jù)V；

(6)計算PID測試前后每種膠膜所封裝組件的同一電流下電壓的下降比例η。

對比測試：在每塊組件PID測試前后分別測試組件功率，計算功率衰減率。

實施例2：

(1)分別用抗PID EVA膠膜、常規(guī)交聯(lián)型PO膠膜各封裝同種同批次N型單晶電池，制作成2個包含1片電池的小型光伏組件；

(2)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負極，在每塊組件內(nèi)分別通恒定電流5A，記錄每個電流下恒流源顯示的電壓值，作為初始數(shù)據(jù)V₀；

(3)在組件玻璃面貼上導電鋁箔；

(4)在121℃，100％RH，施加+2000V偏置電壓條件下，對組件進行PID 1h測試；

(5)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流5A，記錄每個電流下恒流源顯示的電壓值，作為終點數(shù)據(jù)V；

(6)計算PID測試前后每種膠膜所封裝組件的同一電流下電壓的下降比例η。

對比測試：在每塊組件PID測試前后分別測試組件功率，計算功率衰減率。

實施例3：

(1)分別用常規(guī)交聯(lián)型PO膠膜、抗PID增強交聯(lián)型PO膠膜封裝同種同批次的晶硅異質(zhì)結(jié)HIT電池，制作成2個包含4片電池的小型光伏組件；

(2)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流0.01A，0.5A和2A，記錄每個電流下恒流源顯示的電壓值，作為初始數(shù)據(jù)V₀；

(3)在組件玻璃面貼上導電鋁箔；

(4)在60℃，85％RH，施加-600V偏置電壓條件下，對組件進行PID 96h測試；

(5)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流0.01A，0.5A和2A，記錄每個電流下恒流源顯示的電壓值，作為終點數(shù)據(jù)V；

(6)計算PID測試前后每種膠膜所封裝組件的同一電流下電壓的下降比例η。

對比測試：在每塊組件PID測試前后分別測試組件功率，計算功率衰減率。

實施例4：

(1)分別用抗PID EVA膠膜、熱塑性PO膠膜封裝同種同批次的銅銦鎵硒(CIGS)薄膜電池，制作成2個包含30cm*30cm面積CIGS電池的小型光伏組件；

(2)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流4A和10A，記錄每個電流下恒流源顯示的電壓值，作為初始數(shù)據(jù)V₀；

(3)在組件玻璃面貼上導電鋁箔；

(4)在90℃，90％RH，施加+600V偏置電壓條件下，對組件進行PID 24h測試；

(5)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流4A和10A，記錄每個電流下恒流源顯示的電壓值，作為終點數(shù)據(jù)V；

(6)計算PID測試前后每種膠膜所封裝組件的同一電流下電壓的下降比例η。

對比測試：在每塊組件PID測試前后分別測試組件功率，計算功率衰減率。

采用不同膠膜封裝同種太陽能電池成小型光伏組件，相同條件PID測試前后，根據(jù)恒流源測試的同一電流下電壓的下降比例，分析封裝膠膜的抗PID性能，如果每個電壓值都沒有下降或電壓值下降較小(<5％)，則被測封裝膠膜具備抗PID性能；如果一個及以上電壓值下降較多(>5％)，則被測封裝膠膜不具備保護該種太陽能電池抗PID的性能。