Mga Pagsubok sa Pagiging Maaasahan ng PV Module: Ang Buong Listahan, Ano ang Sinisira ng Bawat Isa, at Ano ang Maaari Mong Patakbuhin sa Loob ng Inyong Kumpanya
Talaan ng Nilalaman
Ang pagsubok sa pagiging maaasahan ng PV module ay bumababa sa isang takdang listahan ng mga pinabilis na pagsubok, bawat isa ay dinisenyo upang sirain ang isang partikular na bahagi ng module, at bawat isa ay binabasa sa pamamagitan ng parehong apat na pagsukat: IV power, electroluminescence, visual inspection at insulation resistance. Itinatakda ng IEC 61215 ang baseline ng kwalipikasyon; ang mga detalye ng customer at mga programa ng third-party tulad ng PVEL ay nagdaragdag ng kalubhaan sa ibabaw nito. Nasa ibaba ang buong listahan ng pagsubok, kung ano talaga ang sinusubukang sirain ng bawat pagsubok, at kung aling bahagi ng module — cell o laminate — ang karaniwang unang nabibigo.
Basahin Muna Ito: Ang mga Pagdadaglat Ay Hindi Pamantayan
Bago ang mga talahanayan, isang babala na nakakatipid ng maraming kalituhan sa mga pulong sa pagkuha. Ang shorthand ng industriya para sa mga pagsubok na ito ay ginagamit nang hindi pare-pareho, at ang ilan dito ay sumasalungat sa pamantayan na sinasabing tinutukoy nito.
Binibilang ng IEC 61215-2 ang mga pamamaraan nito bilang mga MQT item. Ang mga nauugnay ay:
| Pamamaraan ng IEC 61215-2 | Numero ng MQT |
|---|---|
| Pagsubok sa pagtitiis ng hot-spot | MQT 09 |
| Pagsubok sa thermal cycling | MQT 11 |
| Pagsubok sa humidity-freeze | MQT 12 |
| Pagsubok sa damp-heat | MQT 13 |
| Pagsubok sa wet leakage current | MQT 15 |
| Pagsubok sa mechanical load | MQT 16 |
| Pagsubok sa yelo | MQT 17 |
| Pagsubok sa thermal ng bypass diode | MQT 18 |
Ngayon ihambing iyon sa kung paano karaniwang isinusulat ang parehong mga pagsubok sa mga quotation package at panloob na ulat:
- HF ay karaniwang ginagamit upang mangahulugan ng yelo. Sa IEC 61215, ang HF ay ang humidity-freeze cycle (MQT 12). Ang hail impact ay MQT 17 at walang HF designation.
- DH ay minsan ginagamit upang mangahulugan ng damp heat na may freeze step. Ang damp heat ay MQT 13; ang freeze step ay ang hiwalay na humidity-freeze test (MQT 12).
- HS ay ginagamit para sa parehong hot spot at humidity soak, at ang humidity soak ay hindi isang pangalan ng pamamaraan ng IEC 61215 — ang damp-heat procedure ng pamantayan ay DH.
Wala sa mga ito ang pedantry. Kung ang iyong detalye ng pagsubok ay nagsasabing HF at binabasa ito ng iyong supplier bilang humidity-freeze habang binabasa ito ng iyong customer bilang yelo, matutuklasan mo ang pagkakaiba sa ulat ng kwalipikasyon, hindi sa quotation. Isulat ang MQT number, hindi ang pagdadaglat.
Ang mga Pagsubok sa Kwalipikasyon
| Pagsubok | Ano ang ginagaya nito | Karaniwang kalubhaan | Sanggunian ng IEC |
|---|---|---|---|
| Thermal cycling (TC) | Pagbabago ng temperatura sa araw-gabi at pana-panahon | −40 °C hanggang +85 °C; 200 cycle para sa kwalipikasyon, 50 para sa screening | MQT 11 |
| Humidity-freeze (HF) | Freeze-thaw na may kahalumigmigan | Paikot, na may freeze phase pagkatapos ng damp exposure | MQT 12 |
| Damp heat (DH) | Mainit, mahalumigmig na baybayin o tropikal na klima | 85 °C / 85 %RH para sa 1,000 h; madalas na pinapalawig ng mga customer hanggang 2,000 h | MQT 13 |
| Pagtitiis ng hot-spot | Bahagyang pagtatabing na nagpipilit sa isang cell sa reverse bias | Isang cell na bahagyang natatabingan sa 1 sun sa loob ng 5 h | MQT 09 |
| Hail impact | Mekanikal na epekto mula sa yelo | Tinukoy na masa at bilis ng ice ball sa tinukoy na mga punto ng epekto | MQT 17 |
| Mechanical load | Presyon ng hangin at niyebe sa laminate | Uniform load, karaniwang 2,400 Pa o mas mataas, sa harap at likod | MQT 16 |
| UV preconditioning | Mga taon ng pagkakalantad sa ultraviolet | Tinukoy na dosis ng UV, harap at likod para sa bifacial | IEC 61215-2 |
| Wet leakage current | Integridad ng insulation sa basang kondisyon | Insulation resistance na sinusukat habang basa ang module | MQT 15 |
| Thermal ng bypass diode | Pag-init ng diode sa ilalim ng tuloy-tuloy na bypass current | Sapilitang current sa diode na may pagsubaybay sa temperatura | MQT 18 |
Dalawang bagay tungkol sa listahang ito ang dapat sabihin nang malinaw. Ang TC50 ay isang screening test para sa panloob na pag-unlad; Ang TC200 ang kailangan ng kwalipikasyon. At ang DH1000 ay ang baseline ng kwalipikasyon — ang customer na humihingi ng DH2000 ay humihingi ng doble ang pagkakalantad, na isang tunay na pagkakaiba sa engineering at hindi isang pagsasanay sa papeles.
Ang mga Pinalawig at Market-Specific na Pagsubok
Ang mga ito ay hindi mga kinakailangan sa kwalipikasyon ng IEC 61215. Nagmumula ang mga ito sa mga programa ng third-party, mga detalye ng customer o ang destinasyong merkado, at dito talaga nakatira ang maraming kinakailangan sa tender.
| Pagsubok | Bakit ito hinihiling | Tandaan |
|---|---|---|
| PID, pinalawig na tagal | Stress sa high-voltage system, paglipat ng sodium ion | Ang mga programa ng third-party ay karaniwang nagpapatakbo ng 192 h sa 85 °C / 85 %RH na may −1,000 V o −1,500 V na inilapat, laban sa mas maikling tagal ng pamantayan. Madalas na hinihiling sa utility-scale tenders |
| Damp heat, pinalawig | Doble ang pagkakalantad sa kwalipikasyon | 1,000 h ang baseline; 2,000 h ay extension ng customer |
| Korosiyon ng asin mist | Mga instalasyon sa baybayin at malayo sa dalampasigan | IEC 61701 — umaatake sa metallisation, mga frame at interconnection |
| Korosiyn ng ammonia | Mga lugar na malapit sa agrikultura at pag-aalaga ng hayop | IEC 62716 — umaatake sa metallisation, encapsulant at frame |
| Buhangin at alikabok | Mga lugar na disyerto at tuyo | Pag-abrasyon ng anti-reflective coating at salamin, kasama ang akumulasyon |
| Karga ng niyebe | Patuloy na static load, hindi cyclic | Mahabang tagal na static deflection kaysa paulit-ulit na cycling |
| Immersion | Mga aplikasyon na may panganib sa baha at lumulutang | Kumpletong pagkabigo ng sealing ang failure mode |
| Impulse / surge | Mga transient na dulot ng kidlat | Proteksyon ng junction box at insulation spacing |
Ano Talaga ang Nabibigo: Panig ng Cell kumpara sa Panig ng Module
Ito ang bahaging pinakamahalaga sa produksyon, dahil sinasabi nito kung ang isang pagkabigo ay tumutukoy sa iyong supplier ng cell o sa iyong sariling linya ng lamination at assembly. Ang talahanayan sa ibaba ay pinagsama-sama ang mga sanhi ng pagkabigo na iniulat sa isang Chinese industry compilation ng mga pagsubok na ito, na inayos ayon sa pagsubok.
| Pagsubok | Mga sanhi sa panig ng cell | Mga sanhi sa panig ng module |
|---|---|---|
| Light-induced degradation (LID) | Mga boron-oxygen complex na na-activate ng liwanag sa boron-doped silicon; mataas na nilalaman ng oxygen; sintering at annealing off-window; metallic contamination sa wafer | Ang mga temperatura ng lamination at curing na nagbabago sa annealed state ng cell; isang hindi kanais-nais na hydrogen environment sa loob ng laminate na nagpapabilis sa defect activation |
| LeTID, late-stage degradation | Pamamahagi ng hydrogen sa loob ng wafer; paglihis ng sintering at annealing parameter; carbon at metallic contamination | Pagkabulok ng encapsulant na nagbibigay ng karagdagang hydrogen; patuloy na mataas na operating temperature na nagpapabilis sa reaksyon |
| PID | Mahinang densified o may pinhole na passivation layers; hindi kumpletong edge isolation na nagdudulot ng edge leakage; hindi sapat na passivation insulation resistance | Paglabas ng sodium mula sa soda-lime glass; mababang encapsulant volume resistivity; pagkabigo ng edge seal na nagpapahintulot sa moisture ingress; hindi sapat na frame grounding |
| Damp heat | Mahinang edge passivation; metallisation na madaling korosyunan; hindi sapat na edge insulation | Mahinang backsheet moisture barrier; pagkabigo ng edge sealant; encapsulant hydrolysis na gumagawa ng acetic acid; mga void na naiwan ng hindi kumpletong lamination |
| Hot spot | Mataas na reverse leakage current; contamination o lokal na mababang current na mga rehiyon; sirang fingers at microcracks na lumilikha ng current mismatch | Current mismatch sa loob ng string; maling pagpili ng bypass diode o malamig na solder joint; patuloy na external shading o soiling |
| Microcracks (natagpuan sa EL) | Manipis na wafer brittleness; residual stress mula sa printing at sintering; pinsala sa paghawak habang cutting, sorting at transport | Hindi pantay na lamination pressure; tensile stress mula sa ribbon soldering; stress habang framing, paghawak at mechanical load; cool-down stress pagkatapos ng lamination |
| UV degradation | Anti-reflective coating na may hindi sapat na UV stability; refractive index shift na nagpapataas ng optical absorption | Hindi sapat na UV stabiliser sa encapsulant o backsheet; yellowing na nagpapababa ng transmission; backsheet cracking na nagpapapasok ng moisture |
| Thermal cycling | Residual stress sa cell; thermal expansion mismatch sa pagitan ng metallisation at silicon | Expansion mismatch sa ribbon, cell, glass at encapsulant; cold solder joints na nagko-concentrate ng stress; residual lamination stress |
| Hail impact | Manipis na wafer na may mababang impact strength; microcracks na naroroon na sa pagdating; residual process stress | Hindi sapat na kapal ng salamin o mahinang tempering; encapsulant na masyadong matigas o manipis upang sumipsip ng enerhiya; mahinang frame support; hindi angkop na cell spacing |
| Mechanical load | Mga dati nang microcracks; mababang wafer strength sa ilalim ng deflection | Hindi sapat na frame strength o bonding; mahinang disenyo ng cell spacing; hindi sapat na backsheet stiffness; internal lamination stress |
| Salt mist | Ang silver at silver-aluminium fingers ay mahina sa chloride attack; mahinang edge protection; mababang sintered paste density | Nasira ang frame anodising; pagkabigo ng frame o backsheet sealing; mga depekto sa sealing ng junction box; korosyon ng ribbon coating |
| Ammonia | Pagkabulok ng metallisation at passivation sa ilalim ng ammonia kasama ang moisture | Permeability ng encapsulant at backsheet; reaksyon ng frame at materyal; pinabilis na hydrolysis |
| Wet leakage at insulation | Hindi kumpletong edge isolation; hindi sapat na edge insulation; burrs at matatalim na gilid na nagdudulot ng partial discharge | Hindi sapat o apektado ng pinhole na insulation layers; labis na frame grounding resistance; hindi sapat na creepage distance sa junction box |
| Peel at adhesion | Mababang surface energy ng cell coating na nagbibigay ng mahinang encapsulant adhesion | Lamination temperature, time o pressure na mas mababa sa target; mahinang paghahanda ng glass o backsheet surface; encapsulant formulation mismatch |
Basahin pababa ang dalawang column at ang hati ay pare-pareho: ang cell column ay tungkol sa kalidad ng materyal at thermal history; ang module column ay tungkol sa mga interface, sealing, stress at process window. Iyon ang praktikal na diagnostic rule na talagang ini-encode ng talahanayang ito.
Ano ang Maaari Mong Subukan In-House, at Ano ang Hindi Mo Maaari
Karamihan sa mga pabrika ay itinuturing ang reliability testing bilang isang bagay na nangyayari sa laboratoryo. Sa pagsasagawa, ang hati ay iba, at ang pag-alam kung saan nahuhulog ang linya ay nagbabago kung gaano kabilis ka makakapag-react sa isang pagkabigo.
Mga pagsubok na nangangailangan ng chamber o lab
Ang thermal cycling, humidity-freeze, damp heat, PID, salt mist, ammonia at UV preconditioning ay nangangailangan ng environmental chambers na may calibrated control at mahabang unattended run times. Walang nagpapatakbo ng mga ito bilang pang-araw-araw na production check.
Mga pagsubok na maaari at dapat mong patakbuhin sa linya
Ang mga readout measurement — ang apat na pinagbabatayan ng bawat isa sa mga pagsubok sa itaas — ay lahat may kakayahan sa produksyon:
- IV power at electrical performance. Ang A+A+A+ class simulator at IV tester ay nagbibigay sa iyo ng power measurement na pinagbabatayan ng bawat resulta ng pagsubok. Ang aming XJCM-13A+ module IV tester, ang OTMT-A sun simulator at ang ST-TLD3A+ IV tester ay ginawa para sa inline o offline na paggamit sa bilis ng produksyon.
- Electroluminescence. Ang EL ay kung paano aktwal na natutuklasan ang mga microcrack, sirang finger, hindi aktibong bahagi at mga cell na apektado ng PID. Ang inline EL at VI inspection, isang standalone module EL station tulad ng OEL-S2400, at isang handheld unit para sa field o receiving inspection ay tatlong magkakaibang gawain. Ang portable EL tester ang ginagamit mo upang suriin ang mga papasok na cell at ibinalik na module nang hindi hinihinto ang linya.
- Insulation, hipot at ground continuity. Ito ang mga safety readout, at sapat ang bilis ng mga ito upang patakbuhin kada module. Ang CHT9980A comprehensive safety tester ay sumasaklaw sa hipot, insulation at ground continuity sa isang station; ang CHT9951A at CHT9930A ay sumasaklaw sa mga indibidwal na function.
- Visual inspection. Kinakailangan pa ring readout, at pinakamurang pa rin.
Saan talaga nagbabalik ang in-house testing
Dalawang sitwasyon. Una, kapag may ibinalik na module ang customer o nabigo ang isang batch sa destinasyon: ang pagkakaroon ng sarili mong EL at IV capability ay nangangahulugang maaari mong kilalanin ang pagkasira sa loob ng ilang oras sa halip na ipadala ang mga sample at maghintay. Pangalawa, kapag nagpalit ka ng materyal — bagong encapsulant, mas manipis na wafer, ibang ribbon — ang before-and-after na paghahambing ng IV at EL sa sarili mong linya ay nakakahuli sa mga process-related failure mode (lamination voids, solder stress, handling cracks) bago pa man ito mahuli ng chamber test.
Ang hindi kayang gawin ng in-house testing ay palitan ang chamber tests. Masasabi nito sa iyo na may nagbago; hindi nito masasabi kung paano kumikilos ang module pagkatapos ng 1,000 oras sa 85 °C at 85 %RH.
Paano Basahin ang Reliability Report
Anuman ang pagsubok na kasangkot, makabuluhan lamang ang ulat kung sinasagot nito ang mga tanong na ito:
- Aling pamamaraan at aling rebisyon? Ang MQT number at ang taon ng standard. Ang IEC 61215-2 ay narebisa na; hindi mapagpapalit ang mga resulta sa magkaibang rebisyon.
- Ano ang apat na readout bago at pagkatapos? IV power, EL, visual, insulation resistance. Ang pagpasa sa power lamang ay maaaring magtago ng pagbabago sa EL na naghuhula ng field failure.
- Ano ang pass criterion, at sino ang nagtakda nito? Karaniwang magkaiba ang standard criterion at customer criterion. Ang power degradation limits na 5 % ay karaniwan ngunit hindi pangkalahatan.
- Ilan ang sample, mula sa aling panahon ng produksyon? Ang resulta mula sa tatlong module na ginawa sa isang hapon ay sample ng hapon na iyon.
- Ano ang naging failure, kung mayroon man, at sa aling panig ng talahanayan ito napunta? Dito nagiging kapaki-pakinabang ang cell-versus-module split sa itaas: sinasabi nito sa iyo kung sino ang kailangang kumilos.
Mga Madalas Itanong
Ang IEC 61215 ba ay reliability standard o safety standard?
Ang IEC 61215 ay design qualification at type approval — itinatatag nito na ang isang disenyo ay makakaligtas sa mga nakalistang stress. Ang safety ay IEC 61730. Kailangan ng module ang pareho, at ang pagpasa sa isa ay walang sinasabi tungkol sa isa.
Ano ang pagkakaiba ng TC50 at TC200?
Bilang lamang ng cycle, ngunit magkaiba ang layunin. Ang TC50 ay development at screening test na ginagamit upang mabilis na mahuli ang halatang problema sa materyal at solder. Ang TC200 ay ang qualification requirement sa ilalim ng IEC 61215. Ang pagpasa sa TC50 ay hindi nangangahulugang pagpasa sa TC200.
Bakit hinihiling ng mga customer ang PID sa 192 oras gayong mas maikli ang standard?
Dahil ang standard duration ay itinakda bilang qualification floor, at ang mga utility-scale buyer ay nakakita ng field PID failures na hindi nahulaan ng floor-level test. Ang extended PID, kadalasan sa mataas na boltahe at 85 °C / 85 %RH, ay requirement ng customer o third-party programme sa halip na IEC requirement.
Mahalaga ba ang LID para sa N-type modules?
Ang boron-oxygen LID ay pangunahing isyu ng boron-doped P-type. Ang mga N-type cell tulad ng TOPCon at heterojunction ay halos walang ito, na isang dahilan kung bakit lumipat ang industriya. Ang degradation mechanism na dapat bantayan sa N-type ay LeTID, kung saan ang pag-uugali ng hydrogen sa halip na boron-oxygen complexes ang nagtutulak ng pagkalugi.
Maaari ba nating i-qualify ang module nang walang chamber?
Hindi. Ang chamber tests ang qualification. Ang magagawa mo nang walang chamber ay matukoy nang maaga ang mga process-induced failure mode, gamit ang EL at IV, at maiwasan ang pagpapadala ng mga module na babagsak sa chamber test na patakbuhin ng customer mo.
Saan nagmula ang nilalaman tungkol sa sanhi ng failure sa artikulong ito?
Ang pinagsama-samang listahan ng pagsubok at ang cell-side versus module-side na sanhi ng failure ay hinango sa Chinese industry compilation na inilathala ng 新能供应链, na may mga standard designation na itinama ayon sa listahan ng pamamaraan ng IEC 61215-2. Ang mga figure ng severity at pass criteria na sinipi dito ay karaniwang halaga sa industriya, hindi kapalit ng teksto ng standard o ng specification ng customer mo. Kung saan hindi nagkasundo ang source at ang standard sa mga abbreviation, sinunod namin ang standard at sinabi ito sa itaas.
