光伏组件运行特性测试
一实验目的
1.了解并掌握光伏发电的原理
2.使用软件进行仿真
3.了解功率曲线
二实验内容
1.输出特性测试
2.并联特性测试
3.串联特性测试
三实验仪器
PC机一台PSIM软件
四实验原理
运用PSIM软件进行仿真实验。PSIM是倾向于电力电子领域以及电机控制领域的仿真应用包软件。PSIM全称Power Simulation。PSIM是由SIMCAD和SIMVIEM两个软件来组成的。
PSIM具有仿真高速、用户友好等功能组成，为电子电力电路的解析、控制系统设计、电机驱动研究等有效提供强有力的仿真环境。
本仿真解析系统，不只是回路仿真单体，还可以和其他公司的仿真器连接，为用户提供高开发效率的仿真环境。例如，在电机驱动开发领域，控制部分用MATLAB/Simulink实现，主回路部分以及其周边回路用PSIM实现，电机部分用电磁场分析软件JMAG实现，由此进行连成解析，实现更高精度的全面仿真系统。
基本程序包：
1.主回路元件库。包括R、L、C元件单个半导体开关与二极管、电力半导体模块、藕合电感与变压器、电动机模块(如直流电机、交流感应电机、直流无刷电机、开关磁阻电机和各种电机的机械负荷等。
2.控制回路单元库。包括各种传递函数、线性运算单元、非线性运算单元、逻辑电路单元、各种离散数字信号处理功能单元等。
3.各种开关控制驱动器、晶闸管相控触发单元、电流、电压传感器、各类电工仪表。
4.交、直流和特殊函数发生电流、电压源，各类受控电流、电压源。
5. PSIM还有专门用于分析谐波畸变、频谱分析、三相电路坐标变换（）等单元。
功能说明
1.用户界面直观、易于使用，用PSIM直观、简单的GUI操作界面?可迅速搭建电路图。
2.多功能控制电路仿真。PSIM可以仿真复杂的控制电路?模拟电路、s域传递函数、z域传递函数以及用户自己编写的C/C++程序都可用来表示控制回路。
3.高速仿真。PSIM相比其它仿真软件的最重要的特长是仿真速度快。可仿真任意大小的电力变换电路和控制回路的特点。
4.频率特性解析功能（AC SWEEP）。频率特性解析是设计控制环的重要工具。相比于其它仿真软件要在执行AC SWEEP之前把开关回路模型表示为平均模型（average models）PSIM可以对工作在开关状态
的电路进行AC SWEEP。
5.良好的兼容性①可生成C语言程序独立模块。用户可以用C/C++编写程序，再利用Microsoft Visual C++编译成DLL文件，编译后的DLL文件便可以和PSIM链接进行仿真。②输出数据格式兼容性好。PSIM的仿真结果以TXT文件格式输出，可以方便地转换为EXCEL与MATLAB所认同的数据格式?便于数据的后处理。
6.可以进行包括太阳能电池、风机模型的各种仿真。S、T输入端的电压来模拟光照强度和温度的变化?得到不同光照强度和温度下的特性曲线。
7.可以进行基于模型的设计。SimCoder从PSIM控制电路图自动生成C代码。如果硬件目标是确定的，SimCoder可以生成C代码并在指定的硬件的实时操作上运行。 SimCoder自动代码生成功能能够无缝地实现仿真与硬件的集成，从而大大加快了开发和设计流程。如果硬件没有确定的目标，SimCoder生成的C代码可以插入到用户自己的代码用于统控制。SimCoder库。PSIM控件库中的元件大多数可以用于代码生成。此外，SimCoder的DMC库可以实现德州仪器数字电机控制库中的所有元件。
支持的硬件目标。F2833x目标: TI F2833x系列浮点DSP处理器。F2803x目标: TI F2803x系列定点DSP处理器。PE-Pro/F28335目标: MYWAY PE-Pro/F28335DSP开发板（仅部分地区）。PE-Expert3目标: MYWAY PE-Expert3的的DSP开发系统（仅部分地区）
五实验内容
上图中曲线说明光伏模块的等效串并联电阻对输出特性都有影响，但是串联电阻对输出特性的影响较大，并联电阻影响较小，而且随着等效串联电阻越大，并联电阻越小，填充因子下降较快，进而影响模块转换效率。
绪论 一实验目的 本实验课程的目的，旨在通过课内实验教学，使学生掌握太阳能发电技术方面的基本实验方法和实验技能，帮助和培养学生建立利用所学理论知识测试、分析和设计一般光伏发电电路的能力，使学生巩固和加深太阳能发电技术理论知识，为后续课程和新能源光伏发电技术相关专业中的应用打好基础。 二实验前预习 每次实验前，学生须仔细阅读本实验指导书的相关内容，明确实验目的、要求；明确实验步骤、测试数据及需观察的现象；复习与实验内容有关的理论知识；预习仪器设备的使用方法、操作规程及注意事项；做好预习要求中提出的其它事项。三注意事项 1、实验开始前，应先检查本组的仪器设备是否齐全完备，了解设备使用方法及线路板的组成和接线要求。 2、实验时每组同学应分工协作，轮流接线、记录、操作等，使每个同学受到全面训练。 3、接线前应将仪器设备合理布置，然后按电路图接线。实验电路走线、布线应简洁明了、便于测量。 4、完成实验系统接线后，必须进行复查，按电路逐项检查各仪表、设备、元器件的位置、极性等是否正确。确定无误后，方可通电进行实验。 5、实验中严格遵循操作规程，改接线路和拆线一定要在断电的情况下进行。绝对不允许带电操作。如发现异常声、味或其它事故情况，应立即切断电源，报告指导教师检查处理。 6、测量数据或观察现象要认真细致，实事求是。使用仪器仪表要符合操作规程，切勿乱调旋钮、档位。注意仪表的正确读数。． 7、未经许可，不得动用其它组的仪器设备或工具等物。 8、实验结束后，实验记录交指导教师查看并认为无误后，方可拆除线路。最后，应清理实验桌面，清点仪器设备。 9、爱护公物，发生仪器设备等损坏事故时，应及时报告指导教师，按有关实验管理规定处理。 10、自觉遵守学校和实验室管理的其它有关规定。 四实验总结 每次实验后，应对实验进行总结，即实验数据进行整理，绘制波形和图表，分析实验现象，撰写实验报告。实验报告除写明实验名称、日期、实验者姓名、同组实验者姓名外，还包括： 1．实验目的； 2．实验仪器设备（名称、型号）； 3．实验原理； 4．实验主要步骤及电路图； 5．实验记录（测试数据、波形、现象）； 6．实验数据整理（按每项实验的实验报告要求进行计算、绘图、误差分析等）；．回答每项实验的有关问答题。7．
铁电薄膜的铁电性能测量 引言 铁电体是这样一类晶体:在一定温度范围内存在自发极化,自发极化具有两个或多个可能的取向,其取向可能随电场而转向.铁电体并不含“铁”,只是它与铁磁体具有磁滞回线相类似，具有电滞回线，因而称为铁电体。在某一温度以上，它为顺电相，无铁电性，其介电常数服从居里-外斯（Curit-Weiss）定律。铁电相与顺电相之间的转变通常称为铁电相变，该温度称为居里温度或居里点Tc。铁电体即使在没有外界电场作用下，内部也会出现极化，这种极化称为自发极化。自发极化的出现是与这一类材料的晶体结构有关的。 晶体的对称性可以划分为32种点群。在无中心对称的21种晶体类型种除432点群外其余20种都有压电效应，而这20种压电晶体中又有10种具热释电现象。热释电晶体是具有自发极化的晶体，但因表面电荷的抵偿作用，其极化电矩不能显示出来，只有当温度改变，电矩（即极化强度）发生变化，才能显示固有的极化，这可以通过测量一闭合回路中流动的电荷来观测。热释电就是指改变温度才能显示电极化的现象，铁电体又是热释电晶体中的一小类，其特点就是自发极化强度可因电场作用而反向，因而极化强度和电场E 之间形成电滞回线是铁电体的一个主要特性。 自发极化可用矢量来描述，自发极化出现在晶体中造成一个特殊的方向。晶体红，每个晶胞中原子的构型使正负电荷重心沿这个特殊方向发生位移，使电荷正负中心不重合，形成电偶极矩。整个晶体在该方向上呈现极性，一端为正，一端为负。在其正负端分别有一层正和负的束缚电荷。束缚电荷产生的电场在晶体内部与极化反向（称为退极化场），使静电能升高，在受机械约束时，伴随着自发极化的应变还将使应变能增加，所以均匀极化的状态是不稳定的，晶体将分成若干小区域，每个小区域称为电畴或畴，畴的间界叫畴壁。畴的出现使晶体的静电能和应变能降低，但畴壁的存在引入了畴壁能。总自由能取极小值的条件决定了电畴的稳定性。 参考资料 [1]钟维烈，铁电物理学，科学出版社，1996。 [2]干福熹，信息材料，天津大学出版社，2000 [3]J.F.Scoot,Ferroelectric Memories,Springer,2000。 实验目的 一、了解什么是铁电体，什么是电滞回线及其测量原理和方法。 二、了解铁薄膜材料的功能和应用前景。 实验原理 一、铁电体的特点 1．电滞回线 铁电体的极化随外电场的变化而变化，但电场较强时，极化与电场之间呈非线性关系。在电场作用下新畴成核长，畴壁移动，导致极化转向，在电场很弱时，极化线
CNCA/CTS0009-2014 中国质量认证中心认证技术规范 CQC3309—2014 光伏组件转换效率测试和评定方法 Testing and Rating Method for the Conversion Efficiency of Photovoltaic (PV) Modules 2014-02-21发布2014-02-21实施 中国质量认证中心发布
目次 目次.................................................................................... I 前言.................................................................................. II 1范围 (1) 2规范性引用标准 (1) 3术语和定义 (1) 3.1组件总面积 (1) 3.2组件有效面积 (1) 3.3组件转换效率 (2) 3.4组件实际转换效率 (2) 3.5 标准测试条件 (2) 3.6 组件的电池额定工作温度 (2) 3.7 低辐照度条件 (2) 3.8 高温度条件 (2) 3.9 低温度条件 (2) 4测试要求 (2) 4.1评定要求 (2) 4.2抽样要求 (3) 4.3测试设备要求 (3) 5测试和计算方法 (4) 5.1预处理 (4) 5.2组件功率测试 (4) 5.3组件面积测定 (6) 5.4组件转换效率计算 (6)
前言 本技术规范根据国际标准IEC 61853:2011和江苏省地方标准DB32/T 1831-2011《地面用光伏组件光电转换效率检测方法》，结合光伏组件产品测试能力的现状进行了编制，旨在规范光伏组件转换效率的测试与评定方法。 本技术规范由中国质量认证中心（CQC）提出并归口。 起草单位：中国质量认证中心、国家太阳能光伏产品质量监督检验中心、中国电子科技集团公司第四十一研究所、中广核太阳能开发有限公司、中国三峡新能源公司、晶科能源控股有限公司、上海晶澳太阳能科技有限公司、常州天合光能有限公司、英利绿色能源控股有限公司。 主要起草人：邢合萍、张雪、王美娟、朱炬、王宁、曹晓宁、张道权、刘姿、陈康平、柳国伟、麻超。
电性能测试报告Electronic Performance Test Report 拟制 (Tested by) 黄秋霞 (Qiuxia Huang) 日期 (Date) 2015-10-16 审核 (Approv ed by) Marey 日期 (Date)
目录 1 概述 (3) (Summary) 2 测试地点、时间、人员 (3) (Test place, Time, Personnel) 3 测试引用标准 (3) (Guide) 3.1 技术指标要求 (3) (Technical Norm Requirement) 3.2 测试方法 (3) (Test Criterion) 4 测试设备 (3) (Test Equipment) 5 结论 (3) (Test Result) 6 问题报告 (3) (Problem Report) 7 测试内容和结果 (4) (Test Items and Result) 7.1 常温环境电气性能测试 (4) (Electronic performance Test at Normal Temperature) 7.2 高温环境电气性能测试 (5) (Electronic performance Test at High Temperature) 7.3 低温环境电气性能测试 (6) (Electronic performance Test at Low Temperature) 8 附录 (7) (Appendix) 8.1 输出电流测试值 (7) (Output Current Test Values) 8.2 效率测试数据记录 (7) (Record of Efficiency Test Date) 8.3 电压调整率计算 (8) (Line Voltage Calculation)
由于光伏电池、组件的输出功率取决于太阳光照强度、太阳能光谱的分布和光伏电池的温度、阴影、晶体结构。因此光伏电池、组件的测量在标准条件下(STC进行，测量条件被欧洲委员会定义为101号标准，其条件是：光谱辐照度为1000瓦/平米;光谱 AM1.5;电池温度25摄氏度。 在该条件下，太阳能光伏、电池组件所输出的最大功率被称为峰值功率，其单位表示为瓦(Wp。在很多情况下，太阳能电池的光照、温度都是不断变化的，所以组件的峰值功率通常用模拟仪测定并和国际认证机构的标准化的光伏电池进行比较。 (1温度对光伏电池、组件输出特性的影响 大家都知道，光伏电池、组件温度较高时，工作效率下降。随着光伏电池温度的升高，开路电压减小，在20-100摄氏度范围，大约每升高1摄氏度，光伏电池的电压减小2mV;而光电流随温度的升高略有上升，大约每升高1摄氏度电池的光电流增加千分之一。总的来说，温度每升高1摄氏度，则功率减少0.35%。这就是温度系数的基本概念，不同的光伏电池，温度系数也不一样，所以温度系数是光伏电池性能的评判标准之一。 (2光照强度对光伏电池组建输出特性的影响 光照强度与光伏电池、组件的光电流成正比，在光强由100-1000瓦每平米范围内，光电流始终随光强的增长而线性增长;而光
照强度对电压的影响很小，在温度固定的条件下，当光照强度在400-1000哇每平米范围内变化，光伏电池、组件的开路电压基本保持不变。所以，光伏电池的功率与光强也基本保持成正比。 (3阴影对光伏电池、组件输出特性的影响 阴影对光伏电池、组件性能的影响不可低估，甚至光伏组件上的局部阴影也会引起输出功率的明显减少。所以要注意避免阴影的产生，及时清理组件表面，防止热斑效应的产生。一个单电池被完全遮挡时，太阳电池组件输出减少75%左右。虽然组件安装了二极管来减少阴影的影响，但如果低估局部阴影的影响，建成的光伏系统性能和投资收效都将大大降低。
1.1.1组件电性能测试 1 组件测试仪校准：开始测试前使用相应的标准板校准测试仪；之后连续工作四小时（或更换待测产品型号）校准测试仪一次。 2 标准板选用：测试单晶硅组件使用单晶硅标准板；测试多晶硅组件使用多晶硅标准板。 测试120W以上（包括120W）组件：使用160W标准板校准测试； 测试50～120W（包括50W）组件：使用80W标准板校准测试； 测试30～50W（包括30W）组件：使用30W标准板校准测试； 测试30W以下组件：使用15W标准板校准测试。 3 短路电流校准允许误差：±3%。 4 每次校准后填写《组件测试仪校准记录》。 2 组件的测试: 1太阳模拟器光强均匀度测试：①太阳模拟器光强均匀度≤3%；②每周一、四校正测试一次。 2 太阳模拟器光强稳定性测试：①太阳模拟器光强稳定性≤1%；②每天测试前校正测试一次。 3电池组件测试前，需在测试室内静止放置24小时以上，然后进行测试。 .4 测试环境温度湿度：①温度：25±3℃；②湿度：20～80%；③测试室保证门窗关闭，无尘。 3组件重复测试精度：＜±1%。 12.4组件电性能参数： 12.4.1国内组件：①三十六片串接：工作电压：≥16.0V；开路电压: ≥19.8V。 ②七十二片串接：工作电压：≥33.5V；开路电压: ≥42.4V。 ③六十片串接：工作电压：≥28.0V；开路电压: ≥34.0V。 ④五十四片串接：工作电压：≥25.0V；开路电压: ≥32.0V。 ⑤功率误差：±3%。 12.4.2国外组件：①三十六片串接：工作电压：≥16.8V；开路电压: ≥20.5V。 ②七十二片串接：工作电压：≥33.5V；开路电压: ≥42.4V。 ③六十片串接：工作电压：≥27.4V；开路电压: ≥34.0V。 ④五十四片串接：工作电压：≥25.0V；开路电压: ≥32.0V。 ⑤功率误差 2.0 仪器/工具/材料 2.1 所需原、辅材料：1.外观检查合格的组件 2.2 设备、工装及工具：1.组件测试仪；2.标准组件； 3.合格印章 3.0 准备工作 3.1 工作时必须穿工作衣，鞋;做好工艺卫生，用抹布清洗工作台 3.2 按《太阳能模拟器操作规范》开启并设置好组件测试仪;每班次开始生产测试前必须用标准
第二章 测试装置的基本特性 （一）填空题 1、 某一阶系统的频率响应函数为1 21 )(+=ωωj j H ，输入信号2sin )(t t x =，则输出信号)(t y 的频率为=ω ，幅值=y ，相位=φ 。 2、 试求传递函数分别为5.05.35.1+s 和2 224.141n n n s s ωωω++的两个环节串联后组成的系统的总灵敏度。 3、 为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 、 和 。 4、 当测试系统的输出)(t y 与输入)(t x 之间的关系为)()(00t t x A t y -=时，该系统能实现 测试。此时，系统的频率特性为=)(ωj H 。 5、 传感器的灵敏度越高，就意味着传感器所感知的 越小。 6、 一个理想的测试装置，其输入和输出之间应该具有 关系为最佳。 （二）选择题 1、 不属于测试系统的静特性。 （1）灵敏度 （2）线性度 （3）回程误差 （4）阻尼系数 2、 从时域上看，系统的输出是输入与该系统 响应的卷积。 （1）正弦 （2）阶跃 （3）脉冲 （4）斜坡 3、 两环节的相频特性各为)(1ωQ 和)(2ωQ ，则两环节串联组成的测试系统，其相频特性 为 。 （1） )()(21ωωQ Q （2）)()(21ωωQ Q + （3）) ()()()(2121ωωωωQ Q Q Q +（4）)()(21ωωQ Q - 4、 一阶系统的阶跃响应中，超调量 。 （1）存在，但<5％ （2）存在，但<1 （3）在时间常数很小时存在 （4）不存在 5、 忽略质量的单自由度振动系统是 系统。 （1）零阶 （2）一阶 （3）二阶 （4）高阶 6、 一阶系统的动态特性参数是 。 （1）固有频率 （2）线性度 (3)时间常数 （4）阻尼比 7、 用阶跃响应法求一阶装置的动态特性参数，可取输出值达到稳态值 倍所经过的 时间作为时间常数。 （1）0.632 （2）0.865 （3）0.950 （4）0.982 （三）判断对错题（用√或×表示） 1、 一线性系统不满足“不失真测试”条件，若用它传输一个1000Hz 的正弦信号，则必然导致输出波形失真。（ ） 2、 在线性时不变系统中，当初始条件为零时，系统的输出量与输入量之比的拉氏变换称为传递函数。（ ） 3、 当输入信号)(t x 一定时，系统的输出)(t y 将完全取决于传递函数)(s H ，而与该系统
浙江普林艾尔电器工业有限公司 HANGZHOU HONGTAI ELECTRICAL APPLIANCE CO., LTD. 作业指导书名称 SPECIFICATION NAME 电性能测试仪操作规程 编号 NO. 型号Prod. 通用 日期Date 2011-4-6 版本Revision B/0 页号Page 3-2 编制: Compiler: 校对: Corrected by: 审核: Examined by: 批准: Proved by: 目的Why: 正确使用设备、验证及确保电器安装满足安全要求 步骤How ： 电器强度及绝缘电阻检测： 1.前面板示意图 2.测试前设置 a ）打开“电源开关”，按“设置”健进入第一项：耐压测试设置，调节“设置加减键”直到“交流指示灯”及“Ma 指示灯”同时亮，显示以下界面时停止调节： 电源开关 启动键 停止键 设置键 设置加减键 退出键 交流直流显示值 交流指示灯 直流指示灯 Ma M Ω显示 M Ω指示灯 Ma 指示灯 测试结束指示灯 时间显示值
按“设置”健，然后调节“设置加减键”。①测试产品额定电压为220-250V的，将电压调至1800V，如图㈠。②测试产品电压为115V的，将电压调至1600V，如图㈡ 图㈠图㈡按“设置”健，然后调节“设置加减键”。将电流设置为10mA，如图㈢),按“设置”健，然后调节“设置加减键”。将时间调至2s，如图㈣； 图㈢图㈣ b）按“设置”健进入第二项：绝缘电阻检测设置，调节“设置加减键”直到“直流指示灯”及“MΩ指示灯”同时亮，显示以下界面时停止调节： 按“设置”健，然后调节“设置加减键”。将直流电压调至500v，如图㈤ 按“设置”健，然后调节“设置加减键”。将绝缘电阻设置为2ＭΩ。如图㈥ 按“设置”健，然后调节“设置加减键”。将时间调至2s。如图㈦ 图㈤图㈥图㈦按“退出”健。设置完成。 c）将绝缘、耐压测试仪输出地线（黑色）夹在产品的金属外露部位上或电源线接地插片上，将高压输出线（红色）夹在样品的电源输出线火线端。 d）按“启动”健进入测量状态，第一项耐压检测电流应低于设定值，“测试结束显示合格1秒”接着直接进入第二项绝缘电阻检测，绝缘电阻不得低于2ＭΩ，“测试结束显示合格”结果在《工序及检验记 录卡》上记录；①耐压检测时“测试结束显示不合格并伴有报警声”为耐压不良，不良发生时应在其 返修栏故障项中填写“耐压不良”作为不合格品的标识。②绝缘电阻检测时“测试结束显示不合格并伴 有报警声”为绝缘电阻不良，不良发生时应在其返修栏故障项中填写“绝缘电阻不良”标识不合格品。 3.日常运行检验： 每天检验前将耐压测试仪的两个测试端分别夹在运行检查器的4和5接线柱上(如图㈧)，按“设置” 健进入第一项：耐压测试设置，调整测试电压至1440V，电流设置至10mA，时间为60 s耐 压仪应报警(若不报警则仪器需重新调整电流，直到耐压仪报警。）,并在《运行检查记录》中记录调整后合格的电流值。不良发生时必须暂停使用并告知质检部经理。
体硅太阳电池组件有指导作用，而且也有利于人们正确判断光伏发电系统输 ... 配等因素是导致输出功率降低的主要原因，研究这些因素的影响不仅对制造晶体硅太阳电池组件有指导作用，而且也有利于人们正确判断光伏发电系统输出降低或失效的原因。 国外曾经有人报道一些在现场用了10到15年的组件电特性已经恶化。其I-V特性曲线已经和一些普通的光伏组件差别很大，而这种变化的I-V曲线可以用来分析晶体硅太阳电池组件输出降低的原因。本文主要讨论了遮挡部分电池组件输出特性的影响，并用计算机对核过程进行了模拟。 一、模拟方法 在晶体硅太阳电池组件中，当有电池被遮挡时，组件的输出特性可以用下式表示： 这些参数估算时可以用一下参数代替：n=1.96，I0=3.86X10-5（A）,Rsh=15.29（Ω）。a=2.0x10-3，Vbr=-21.29（V），nn=3.R3=0.008. 组件中有电池被遮盖时的电路可以用图片三来表示，正常的电池和被遮盖住的电池在组建中是串联关系，因此电压V和电流I满足以下等式：
组件中电池被遮挡时的模拟电路 其中，Iph1代表组件中普通电池的光电流，Iph2代表遮挡电池产生的光电流，与等式（2）中的遮挡透过率有关系，例如，当遮挡透过率为35%时，Iph2是Iph1的0.35倍。通过解（3）-（6）式可以计算出I-V的特性。 二、实验 图2（a）和（b）是通过改变阴影透过率的情况下分别计算和实际测量的I-V 特性曲线。当组件上的一个电池用不同的透过率（一个组件由36块电池组成）时，短路电流大致变化不大。结果是透过率越低，电流随着电压的升高下降越快。另一方面，开路电压基本上相同。由图可看出：测量结果与计算的结果相吻合。
电池组件技术参数功率输出特性分析 1.电池主要参数指标 与硅太阳能电池的主要性能参数类似，太阳能电池组件的性能参数也主要有：短路电流、开路电压、峰值电流、峰值电压、峰值功率、填充因子和转换效率等。这些性能参数的概念与前面所定义的硅太阳能电池的主要性能参数相同，只是在具体的数值上有所区别。 (1)短路电流I S 当将太阳能电池组件的正负极短路，使U=0时，此时的电流就是电池组件的短路电流，短路电流的单位是A，短路电流随着光强的变化而变化。 (2)开路电压Uo 当太阳能电池组件的正负极不接负载时，组件正负极间的电压就是开路电压，开路电压的单位是V。太阳能电池组件的开路电压随电池片串联数量的增减而变化。 (3)峰值电流I m 峰值电流也叫最大工作电流或最佳工作电流。峰值电流是指太阳能电池组件输出最大功率时的工作电流，峰值电流的单位是A。 (4)峰值电压U m 峰值电压也叫最大工作电压或最佳工作电压。峰值电压是指太阳能电池片输出最大功率时的工作电压，峰值电压的单位是V。 (5)峰值功率Pm 峰值功率也叫最大输出功率或最佳输出功率。峰值功率是指太阳能电池组件在正常工作或测试条件下的最大输出功率，也就是峰值电流与峰值电压的乘积：Pm =I m×U m。峰值功率的单位是W。太阳能电池组件的峰值功率取决于太阳辐照度、太阳光谱分布和组件的工作温度，因此太阳能电池组件的测量要在标准条件下进行，测量标准为：辐照度lkW/mz、光谱AMl.5、测试温度25℃。 (6)填充因子 填充因子也叫曲线因子，是指太阳能电池组件的最大功率与开路电压和短路电流乘积的比值。填充因子是反应太阳能电池组件所用电池片输出特性好坏的一个重要参数，它的值越高，表明所用太阳能电池组件输出特性越趋于矩形，电池组件的光电转换效率越高。太阳能电池组件的填充因子系数一般在0.5～0.8之间，也可以用百分数表示。
XXXXX有限公司光伏组件安全鉴定测试规范
1.目的 为了合理的验证光伏组件安全性能，以确保必要的测试项目得到统一和规定，进而保证产品质量，满足产品设计需求。 2.适用范围 本规范没有涉及海上和交通工具应用时的特殊要求，也不适用于集成了交/直流逆变器的组件。本规范的试验程序和通过判据为了发现由误用应用等级，不正确的使用方法或组件内部元件破碎而引起的火灾、电击和人身伤害的隐患。 3.术语定义
光伏组件的应用等级定义如下： A级：公众可接近的、危险电压、危险功率应用 通过本等级鉴定的组件可用于高于直流50V或240W以上的系统，同时这些系统是公众有可能接触或接近的。通过本标准和IEC61730-2适用于本应用等级的安全鉴定的组件被认为满足安全等级II的要求。 B级：限制接近的、危险电压、危险功率应用 通过本等级鉴定的组件可用于以围栏或特定区划限制公众接近的系统。通过本应用等级的组件只提供了基本的绝缘保护，这类组件被认为满足安全等级0的要求。 C级：限定电压、限定功率应用 通过本等级鉴定的组件只能用于低于直流50V和240W的系统，这些系统公众是有可能接触和接近的。通过本标准和IEC61730-2适用于本应用等级的安全鉴定的组件被认为满足安全等级III的要求。 注：安全等级在IEC61140中规定。 4.引用标准 IEC 61646，地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型 5.测试内容 组件应进行的试验由IEC61730-1确定的应用等级决定，下表列出各等级所需的试验项目。试验的顺序应根据测试序列进行。 基于应用等级的试验要求
5.1外观检查MST01 5.1.1目的
光伏组件能力检验方式 通过观察实验室参加能力验证的表现，实验室客户、管理机构和评价机构可以了解实验室是否有能力胜任所从事的检测活动，监控实验室能力的持续状况，识别实验室之间的差异，为实验室管理提供信息。不仅如此，实验室通过参加能力验证，可以了解自身能力，将其作为实验室内部质量控制的外部补充措施，从而满足持续改进的要求。光伏实验室的检测能力与水平尚需进一步提升。为了科学评估国内光伏组件实验室的检测能力，提高检测数据的准确性，需要通过国际通行的能力验证活动来推动和提高实验室的技术和管理水平，确定和核查实验室检测能力。 一、国内外光伏相关能力验证工作 当前，在国际上常见的光伏产品能力验证计划并不多，各主要光伏生产国的国家计量机构不定期进行小型标准光伏器件的比对，其中较有影响力的一次是美国能源部组织的历时四年的PEP93国际标准太阳电池比对，全世界有10个国家的13个太阳能电池测试实验室参加，我国天津电源研究所参加了这次比对活动，并最终具有了光伏计量基准WPVS的标定资格。近几年，澳大利亚的IFMQualityServices 组织了几次光伏组件的能力验证，但因样品传递周期过长而迟迟未有结果。而一些拥有多家光伏检测实验室的国际大型认证机构，会不定
期开展光伏产品检验能力的比对。目前，在国内尚未有正式官方的针对光伏组件产品的能力验证活动，仅在检测机构中有少量的自行组织的实验室间比对活动，但国家相关主管部门充分关注光伏检测技术的发展水平。近期，国家科技部在国家级课题“碳排放和碳减排评价机构认可关键技术”中的关于低碳产品检测数据质量控制关键技术研究与示范项目中包含了对光伏组件产品能力验证技术的研究，并将作为今后开展能力验证活动的重要依据。同时，北京鉴衡认证中心（CGC）近期也正在筹备签约检测实验室的组件测试能力比对活动。 二、方案规划与设计 光伏组件产品的能力验证作为一个全新的项目，在方案设计时，需根据样品本身的特性，制定出适于开展能力验证并达到预期目的的计划。但因样品本身的复杂性，检测方法的多样性，在方案设计过程中会遇到不少困难与问题。 1．样品选择 常用光伏组件分为晶硅组件和薄膜组件两大类，聚光组件因市场化程度低暂不考虑。因晶硅组件中多晶硅组件光电性能不如单晶硅组件稳定，相对来说易破损；薄膜组件因其固有的光致衰退特性，性能随时间变化较大而不够稳定。方案采用单晶硅组件，选取由72片125
第三章测试装置的基本特性 第一节测试装置的组成及基本要求 一、对测试系统的基本要求 测试过程是人们获取客观事物有关信息的认识过程。在这一过程中，需要利用专门的测试系统和适当的测试方法，对被测对象进行检测，以求得所需要的信息及其量值。对测试系统的基本要求自然是使测试系统的输出信号能够真实地反映被测物理量的变化过程，不使信号发生畸变，即实现不失真测试。任何测试系统都有自己的传输特性，如果输入信号用x(t)表 示，测试系统的传输特性用h(t)表示，输 出信号用y(t)表示，则通常的工程测试问 题总是处理x(t)、h(t)和y(t)三者之间的 关系，如图2-1所示，即 1)若输入x(t)和输出y(t)是已知量， 图3-1 则通过输入、输出可推断出测试系统的传 输特性h(t)。 2)若测试系统的传输特性h(t)已知，输出y(t)亦已测得，则通过h(t)和y(t)可推断出对应于该输出的输入信号x(t)。 3)若输入信号x(t)和测试系统的传输特性h(t)已知，则可推断出测试系统的输出信号y(t)。 本章主要讨论系统传递(传输)特性的描述方法。 二、测试系统的组成 一个完善的测试系统是由若干个不同功能的环节所组成的，它们是实验装置、测试装置(传感器、中间变换器)、数据处理装置及显示或记录装置，如图2-2所示。 当测试的目的和要求不同时，以上四个部分并非必须全部包括。如简单的温度测试系统只需要一个液柱式温度计，它既包含了测量功能，又包含了显示功能。而用于测量 图3-2
机械构件频率响应的测试系统，则是一个相当复杂的多环节系统，如图2-3所示。 实验装置是使被测对象处于预定状态下，并将其有关方面的内在特性充分显露出来，它是使测量能有效进行的一种专门装置。例如，测定结构的动力学参数时，所使用的激振系统就是一种实验装置。它由信号发生器、功率放大器和激振器组成。信号发生器提供正弦信号，其频率可在一定范围内变化，此正弦信号经功率放大器放大后，去驱动激振器。激振器产生与信号发生器的频率相一致的交变激振力，此力通过力传感器作用于被测对象上，从而使被测对象处于该频率激振下的强迫振动状态。 测试装置的作用是将被测信号(如激振力、振动产生的位移、速度或加速度等)通过传感器变换成电信号，然后再经过后接仪器的再变换、放大和运算等，将其变成易于处理和记录的信号。测试装置是根据不同的被测机械参量，选用不同的传感器和相应的后接仪器而组成的。例如图中采用测力传感器和测力仪组成力的测试装置，同时又采用测振传感器和测振仪组成振动位移(或振动速度、振动加速度)的测试装置。 数据分析处理装置是将测试装置输出的电信号进一步分析处理，以便获得所需要的测试结果。如图中的双通道信号分析仪，它可对被测对象的输入信号(力信号)x (t )与输出信号(被测对象的振动位移信号)y (t )进行频率分析、功率谱分析、相关分析、频率响应函数分析、相干分析及概率密度分析等，以便得到所需要的明确的数据和资料。 显示或记录装置是测试系统的输出环节，它将分析和处理过的被测信号显示或记录(存储)下来，以供进一步分析研究。在测试系统中，现常以微处理机、打印机和绘图仪等作为显示和记录的装置。 在测试工作中，作为整个测试系统，它不仅包括了研究对象，也包括了测试装置，因此要想从测试结果中正确评价研究对象的特性，首先要确知测试装置的特性。 理想的测试装置应该具有单值的、确定的输入、输出关系。其中以输出和输入成线性关系为最佳。在静态测量中，虽然我们总是希望测试装置的输入输出具有这种线性关系，但由于在静态测量中，用曲线校正或输出补偿技术作非线性校正尚不困难，因此，这种线性关系并不是必须的；相反，由于在动态测试中作非线性校正目前还相当困难，因而，测试装置本身应该力求是线性系统，只有这样才能作比较完善的数学处理与分析。一些实际测试装置 ，
开关电源电气性能测试标准和方法 I. 测试标准 一.电性能标准 1. 输入电压100-240VAC 2. 输入频率47-63Hz 3. 总谐波失真小于20% 4. 功率因数大于90% 5. 效率大于90% 6. 电压调整率小于2% 7. 负载调整率小于2% 二.耐用性标准 1. 开路保护 2. 短路保护 3. 过功率保护 4. 抗雷击大于4KV 5. 环境温度-40C?70C 6. 电源电压开关次数大约于1000 次 7. 寿命大于50000Hr 三.防护等级标准 1. IP67: II. 测试方法 一. 电性能测试方法 1. 设备：数字电参数测量仪，万用表，调压器，可调负载。 2. 测试方法：电源接标称功率的80%-90%的负载。串于数字 电参数测量仪后，开灯测量。调压器先将电源电压调至 AC100V,60Hz。测量开关电源的输出电压并记录。再将电源调至 AC240V,50Hz。测量开关电源的输出电压并记录。 计算出输出电压相对变化量。输入电压标称值220VAC ，50Hz 时，可调负载在标称值的10%-100%范围变化，测量开关电源 的输出电压并记录。计算出输出电压相对变化量。
二耐用性测试方法: 1. 设备：雷击测试仪,万用表, 可调负载, 恒温箱，计数器，时 钟，老化台。 2. 开路保护：电源输出端不接入负载，接通额定电压并持续1Hr 后，再接入标称负载，电源应能正常工作。 3. 短路保护：电源输出端正负极直接短路，接通额定电压并持续 1Hr 后，再断开正负极短路装置，接入标称负载，电源应能正 常工作。 4. 过功率保护：当输出端接入超出标称值负载时，电源应自动降 低功率输出。 5. 抗雷击保护：雷击测试仪 6. 环境温度测试：恒温箱温度调至60C，开关电源置于 恒温箱内，外接正常负载。开灯并持续1Hr 。然后将开关 电源移至-25 C的恒温箱内，开灯并持续1Hr。如此 循环5 次。 7. 电源电压开关测试：在额定电源电压下，电源开启和关闭各 30s。无负载情况下循环200次。最大负载情况下循环800 次。 8. 寿命测试:路灯置于老化台上，持续工作。直至开关电源无法 工作。记录时间。 三防护等级测试方法： 1. 设备：水箱，时钟。 2. 测试方法：在标准大气压下，开关电源置于水箱中，样 品底部距水底至少1 米，样品顶部距水面至少0.15 米。时 间30 分钟。
光伏组件问题系列总结——部分遮挡对组件输出特性的影响 1.0绪论 众所周知，晶体硅太阳电池组件的表面阴影、焊接不良及单体电池功率不匹配等因素是导致输出功率降低的主要原因，研究这些因素的影响不仅对制造晶体硅太阳电池组件有指导作用，而且也有利于人们正确判断光伏发电系统输出降低或失效的原因。 国外曾经有人报道一些在现场用了10到15年的组件电特性已经恶化。其I-V特性曲线已经和一些普通的光伏组件差别很大，而这种变化的I-V曲线可以用来分析晶体硅太阳电池组件输出降低的原因。本文主要讨论了遮挡部分电池组件输出特性的影响，并用计算机对核过程进行了模拟。 2.0模拟方法 在晶体硅太阳电池组件中，当有电池被遮挡时，组件的输出特性可以用下式表示： 这些参数估算时可以用一些参数代替：n=1.96，I0=3.86X10-5（A）,Rsh=15.29（Ω）。 a=2.0x10-3，Vbr=-21.29（V），nn=3.R3=0.008. 组件中有电池被遮盖时的电路可以用图片三来表示，正常的电池和被遮盖住的电池在组件中是串联关系，因此电压V和电流I满足以下等式：
组件中电池被遮挡时的模拟电路 其中，Iph1代表组件中普通电池的光电流，Iph2代表遮挡电池产生的光电流，与等式（2）中的遮挡透过率有关系，例如，当遮挡透过率为35%时，Iph2是Iph1的0.35倍。通过解（3）-（6）式可以计算出I-V的特性。 二、实验 图2（a）和（b）是通过改变阴影透过率的情况下分别计算和实际测量的I-V特性曲线。当组件上的一个电池用不同的透过率（一个组件由36块电池组成）时，短路电流大致变化不
1.0适用范围 1.1本作业指导书适用于品体硅太阳能电池组件电性能测试工序 2.0仪器/工具/材料 2.1所需原、辅材料：1.静置超过12h的组件； 2.2设备、工装及工具：1.组件测试仪；2.标准组件 3.0准备工作 3.1工作时必须按车间着装规范穿工作衣鞋，做好工艺卫生，用抹布清洗工作台； 3.2按《太阳能模拟器操作规范》开启并预热十分钟，并按照客户对功率电流分档要求在分档报警设置中设定好对应的参数； 测试环境要求： 3.3.1测试室与组件静置室环境温保持25±2°C之间； 3.3.2测试环境相对密封，不受太阳光等光线的影响，测试区没有较大的气流波动； 4.0作业流程 4.1取一托在静置室静置超过12h的组件，并用红外测温枪测试组件表面温度在25±2°C间； 4.2在标准组件存放箱中取二级标准板，用红外测温枪测试表面温度在25±2°C间，根据《太阳能模拟器操作规范》对测试仪校准，校准功率与标定功率偏差±0.2W以内，并将校准结果填写至《标准组件校准记录表》上，在测试过程中每两小时进行一次校准并记录在表格中； 4.3在生产部盘中新建当日数据保存文件夹，在软件中设置保存路径，在软件中将测试方式改为循环测试； 4.4待测组件置于测试仪台面的指定位置处（用黑色胶带标识），温度传感器必须置于组件上方，将组件引出线与测试仪引出线连接，红色接组件正极黑色接组件负极； 4.5用扫描枪扫组件背面条形码测试，闪光过程中保证无异物遮挡测试仪光线； 4.6按测试仪显示功率和电流分档说明填写流转单，并将组件抬至规定的电流分档区域； 4.7在组件侧面（接地标志旁边）贴对应的电流分档颜色标签； 4.8根据不同的包装方式，测试完的组件每托放置与包装一托组件数量相同的组件，单最高不超过35快，并托至包装区； 5.0检验 5.1品管不定期检查标准板校准精度与频率是否按规定执行； 5.2定期随机抽取一托已测试的组件进行重测，要求前后两次测试功率偏差在±1%以内； 6.0注意事项 6.1测试时人眼避免直视光源，以防伤害眼睛； 6.2标准组件校准以后，必须及时放回标准组件存放箱，避免标准组件正面因曝光而衰减； 6.3测试端了和引线需每测试10000个组件更换1次，避免因测试端子老化所产生的接触屯阻影响组件功率测试的准确性；
光伏组件测试标准内容对比 郭素琴李娜武耀忠傅冬华 （阿特斯阳光电力科技有限公司测试中心，常熟215562 ）摘要：对光伏行业内主要的组件测试标准中预处理试验、基本检查试验、电击危害试验、火灾试验、机械应力试验、结构试验和性能测试的试验内容进行对比总结，包括IEC 61215:2005地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型、UL1703:2004平板组件安全测试、IEC 61730-2:2004 光伏组件安全鉴定。 关键词：组件测试标准IEC 61215 IEC 61730 UL1703 Comparison of PV module test standards Suqin Guo, Na Li, Willon Wu, Albert Fu （Changshu CSI Advanced Solar Inc,Changshu 215562 ） Abstract：According to PV module test standards including IEC 61215:2005, UL1703:2004 and IEC 61730-2:2004 Comparation of the Preconditioning tests, General inspection test, Electrical shock hazard tests, Fire hazard tests, Mechanical stress tests, Component tests and performance test were studied in this paper. Keywords：Photovoltaic modules, Test standards, IEC 61215, IEC 61730, UL 1703 1.引言 在低碳经济成为热点，节能减排成为目标时，使用光伏组件的进行发电能大量减少温室气体的排放。随着光伏电站建设的增多与光伏组件应用领域的扩大，越来越多的客户和光伏组件生产厂商认识到光伏组件使用时安全性能的重要性。现在已有很多国际知名的认证机构开展了对光伏组件的可靠性检测，而且也有很多的生产厂商在公司内部建立实验室对光伏组件进行可靠性检测。故本文对IEC 61215:2005、IEC 61730-2:2004、UL 1703:2004三份光伏组件测试标准的内容进行对比。 2.标准介绍 2.1 IEC 61215:2005《地面用晶体硅光伏组件:设计鉴定和定型》，该标准规定了地面用光伏组件设计鉴定和定型的要求，表明组件能够在规定的气候条件下长期使用。 2.2 IEC 61730-2:2004《光伏（PV）组件安全鉴定 第二部分：试验要求》，IEC 61730-2部分规定了光伏组件的试验要求，以使其在预期的使用期内提供安全的电气和机械运行。对由机械或外界环境影响造成的电击、火灾和人身伤害的保护措施进行评估。 2.3 UL 1703:2004《平面组件安全测试》，该标准适用于安装在建筑物或与建筑物连为一体的平面光伏电池板，也适用于独立应用的太阳能电池平板。适用于在电压小于等于1000伏的系统中应用的光伏电池板，还适用于连接在或是装置在光伏电池板上的设备部分。不适于从组件中获得电压、电流的输出设备，任何追踪装置，在强光下照射下的应用的电池组件，光学集中器，光电热结合的模块及面板。 3.预处理试验对比 3.1 IEC 61215:2005有温度循环（50或200次循环、-40℃至+85℃）、湿冻试验（10次循环、-40℃至+85℃、85%RH）、湿热试验（1000小时、85℃，85%RH）、紫外预处理试验（15KWh/m2）、室外曝晒试验（60KWh/m2）。 作者简介：郭素琴（1979-），女，江西兴国人，阿特斯光伏测试中心质量监督员，主要从事太阳能 光伏组件可靠性检测室的监督工作。
光伏组件质量问题分析及风控方案 光伏组件作为光伏电站的核心设备，具有安装数量大，采购成本高等特点。其电性能和热性能的稳定性决定了光伏电站的发电量多少和电站运行成本投入。伴随着国内光伏市场的快速发展，部分组件厂家超速扩产或建厂投产，造成整个生产链条出现不同层次的质量问题，导致现今低质量光伏组件大比例出现。 同时，光伏电站的规模化扩张带来的直接后果是人员流动的频繁以及施工环节管理的粗狂，光伏组件安装过程管控不到位造成光伏组件热斑、隐裂、人为破损等质量问题的大面积出现，影响了光伏电站整体高效稳定运行。本文结合国家相关规范要求及光伏组件安装实际情况，对光伏组件常见质量问题进行分析，对光伏组件安装质量控制进行总结，旨在从管理层面系统梳理光伏电站组件安装质量控制有效措施，保证光伏电站高效稳定运行。 光伏组件常见质量问题 光伏组件常见的质量问题有热斑、隐裂和功率衰减。由于这些质量问题隐藏在电池板内部，或光伏电站运营一段时间后才发生，在电池板进场验收时难以识别，需借助专业设备进行检测。 热斑形成原因及检测方法 光伏组件热斑是指组件在阳光照射下，由于部分电池片受到遮挡无法工作，使得被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分，致使温度过高出现烧坏的暗斑。光伏组件热斑的形成主要由两个内在因素构成，即内阻和电池片自身暗电流。 热斑耐久试验是为确定太阳电池组件承受热斑加热效应能力的检测试验。通过合理的时间和过程对太阳电池组件进行检测，用以表明太阳电池能够在规定的条件下长期使用。热斑检测可采用红外线热像仪进行检测，红外线热像仪可利用热成像技术，以可见热图显示被测目标温度及其分布。 隐裂形成原因及检测方法 隐裂是指电池片中出现细小裂纹，电池片的隐裂会加速电池片功率衰减，影响组件的正常使用寿命，同时电池片的隐裂会在机械载荷下扩大，有可能导致开路性破坏，隐裂还可能会导致热斑效应。 隐裂的产生是由于多方面原因共同作用造成的，组件受力不均匀，或在运输、倒运过程中剧烈的抖动都有可能造成电池片的隐裂。光伏组件在出厂前会进行EL成像检测，所使用的仪器为EL检测仪。该仪器利用晶体硅的电致发光原理，利用高分辨率的CCD相机拍摄组件的近红外图像，获取并判定组件的缺陷。EL检测仪能够检测太阳能电池组件有无隐裂、碎片、虚焊、断栅及不同转换效率单片电池异常现象。