光伏组件加速老化试验可靠性及其寿命分布研究

引言

在新能源理念的大力倡导下,光伏发电装置的规【guī】模不【bú】断扩【kuò】大,预计到 2020 年我国光伏发电系【xì】统的装【zhuāng】机【jī】总量将高于 150 GW[1] [2]。光伏组件是【shì】光伏发电系统的重要组成部分,其在长期运行过【guò】程中【zhōng】会产【chǎn】生许多问题【tí】,包括【kuò】材料腐蚀、水汽侵蚀封装材【cái】料脱层、风和冰雹对光伏组件的机【jī】械损【sǔn】坏、安【ān】装过程中的机【jī】械损【sǔn】坏、热偏移、紫【zǐ】外辐射致其衰减【jiǎn】以及光伏组【zǔ】件零【líng】部件的老化等[3]。因此光伏【fú】组【zǔ】件运行过程中【zhōng】的可靠性和衰减【jiǎn】率成为【wéi】光伏产业界【jiè】最【zuì】为关心的问题之一。

目前,光伏检测认【rèn】证机构一直沿用 IEC61215 标准对光伏产品质量【liàng】进行【háng】检测认【rèn】证[4]。在常规环境下,环境应力因素对【duì】光伏组件性能的影【yǐng】响较小,须进行长时间观察【chá】和【hé】测试并收集【jí】相关数据才能明确光【guāng】伏组件【jiàn】的质量问题。为了在【zài】较【jiào】短时【shí】间【jiān】内发现光伏组【zǔ】件的潜在【zài】问【wèn】题,须要对其【qí】进行加速老化试验,包括紫外试验【yàn】、热循环【huán】试【shì】验、湿-冻【dòng】试【shì】验、湿-热试验等【děng】[5] [6]。通【tōng】过【guò】上述试验可以测试 评估光伏组【zǔ】件的质量和使用【yòng】寿【shòu】命。

产品的【de】可靠性是指产品在【zài】规定条【tiáo】件下、规【guī】定时间内完成规【guī】定功能【néng】的【de】能力[7]。光伏组件在【zài】长期运行过程中会发【fā】生失效【xiào】和【hé】衰减,并且【qiě】光伏组件的失效【xiào】和衰【shuāi】减符合浴盆曲线。

本文【wén】通【tōng】过分析晶体硅光伏组件在湿-冻加速试验条【tiáo】件【jiàn】下【xià】的失效机【jī】理,提出了湿【shī】-冻加【jiā】速试验下【xià】基于【yú】威布尔寿命分布的【de】晶体硅【guī】光【guāng】伏组件寿命分【fèn】布【bù】模型,其【qí】模拟结果可【kě】以评估光伏【fú】组【zǔ】件在加速试验下的可靠度【dù】,为光伏组件加速试验结果的评估方法及其寿【shòu】命预【yù】测提供参考依据。本文通过湿【shī】-冻加速【sù】试验的试验数据和统计学【xué】中的 F 检【jiǎn】验法验证了威布尔寿命【mìng】分布【bù】的有效性。

光伏组件加速老化试验可靠性及其寿命分布研究
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