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,光伏发电装置的规模不断扩大,预计到 2020 年我国光伏发电系【xì】统的装机总【zǒng】量【liàng】将【jiāng】高于【yú】 150 GW[1] [2]。光伏组件是光伏发电系统的【de】重要【yào】组【zǔ】成部【bù】分【fèn】,其在长【zhǎng】期运行【háng】过程【chéng】中会【huì】产生许多问题,包括材料腐蚀、水汽侵蚀封装材料【liào】脱【tuō】层、风和【hé】冰雹【báo】对光伏组件的机械损坏、安【ān】装过程中【zhōng】的机械【xiè】损坏、热偏移、紫外辐射致其衰减以及光伏组件零部件【jiàn】的老化等[3]。因【yīn】此光伏组件【jiàn】运行过程中的【de】可【kě】靠性【xìng】和衰减率成【chéng】为光伏产【chǎn】业界最为关心的【de】问题之一。

目前,光伏检【jiǎn】测认【rèn】证机【jī】构一直沿用 IEC61215 标【biāo】准【zhǔn】对光伏产品质【zhì】量进行检测【cè】认【rèn】证[4]。在常规环境下【xià】,环境应力因素对光伏组件性【xìng】能的影响较【jiào】小,须进【jìn】行长时间观察和【hé】测试并收集【jí】相关数据才能明确【què】光伏组件的质量问题。为了在较短时间内发现光【guāng】伏【fú】组件的【de】潜在问题,须【xū】要【yào】对其进行加【jiā】速【sù】老化试【shì】验,包括紫外试【shì】验、热循环试【shì】验、湿-冻试验【yàn】、湿-热试验等[5] [6]。通过上述试【shì】验【yàn】可以测试 评估光伏组件的【de】质量和使用【yòng】寿命【mìng】。

产品的可靠性是指【zhǐ】产【chǎn】品【pǐn】在规定【dìng】条件下、规定时间内完成规定功【gōng】能的【de】能力【lì】[7]。光伏组件在【zài】长期运行过程【chéng】中会发【fā】生失效和衰减,并且光【guāng】伏【fú】组件的失【shī】效和衰减符合浴盆曲【qǔ】线。

本文通过分析晶【jīng】体硅光伏组件在湿-冻加速试【shì】验条件下的失效机理【lǐ】,提【tí】出了湿【shī】-冻加速试验下基【jī】于威布【bù】尔【ěr】寿命分布的晶体硅光【guāng】伏组件寿命分布模型,其【qí】模拟结果可【kě】以评估光伏【fú】组件在加速试验下的可靠度【dù】,为【wéi】光【guāng】伏组件加速试验结果的评估方法及其寿命预测提供参考依【yī】据。本【běn】文通过湿-冻加速试【shì】验【yàn】的试验数据【jù】和统【tǒng】计【jì】学中的 F 检验法验证【zhèng】了威【wēi】布【bù】尔【ěr】寿命分布的有效性。

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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