柔性光伏板組件主要測試以下項目:
短路電流(Isc)測試
短路電流是指光伏組件在短路狀態(tài)下的電流大小。測試時,將光伏組件的正負(fù)極短接,使用專業(yè)的電流表來測量此時的電流。這一參數(shù)能夠反映光伏組件在理想光照條件下產(chǎn)生電流的能力,短路電流的大小與光照強度和光伏電池的面積等因素有關(guān)。
例如,在標(biāo)準(zhǔn)測試條件(STC,光照強度為 1000W/m2、溫度為 25℃、AM1.5 光譜)下,一塊高質(zhì)量的柔性光伏板短路電流可能達(dá)到幾安培,這一數(shù)值會因光伏板的功率、電池片的轉(zhuǎn)換效率等因素而有所不同。
開路電壓(Voc)測試
開路電壓是指光伏組件在開路狀態(tài)下(即沒有外接負(fù)載)的電壓。測量時,使用高內(nèi)阻的電壓表連接到光伏組件的正負(fù)極。開路電壓主要取決于光伏電池的材料和制造工藝,它體現(xiàn)了光伏組件能夠提供的最大電壓。
例如,常見的單晶硅柔性光伏板的開路電壓可能在幾十伏左右,不同的材料和電池結(jié)構(gòu)會使開路電壓有所差異。如非晶硅柔性光伏板的開路電壓相對較低。
最大功率點(Pmpp)測試
最大功率點是光伏組件輸出功率最大時的工作點,對應(yīng)的電壓和電流分別為最大功率點電壓(Vmpp)和最大功率點電流(Impp)。通過改變負(fù)載電阻,同時測量電壓和電流,繪制出功率 - 電壓(P - V)特性曲線和功率 - 電流(I - V)特性曲線,找到曲線的最高點對應(yīng)的功率即為最大功率點。
例如,在實際光伏發(fā)電系統(tǒng)中,需要通過最大功率點跟蹤(MPPT)控制器來讓光伏組件盡可能工作在最大功率點附近,以提高發(fā)電效率。一個 100W 的柔性光伏板,其 Pmpp 通常會在 100W 左右(在 STC 下),但實際工作中會因光照、溫度等因素而變化。
填充因子(FF)測試
填充因子是衡量光伏組件性能的一個重要參數(shù),計算公式為 FF = Pmpp / (Voc×Isc)。它反映了光伏組件的輸出特性與理想情況的接近程度,其值越高,表示光伏組件的性能越好。
例如,高效的柔性光伏板填充因子可以達(dá)到 0.7 - 0.8 左右,而性能較差的可能會低于 0.6。填充因子主要受電池的串聯(lián)電阻、并聯(lián)電阻和內(nèi)部復(fù)合損失等因素的影響。
機械性能測試
彎曲性能測試
由于柔性光伏板可以彎曲,所以需要測試其能夠承受的最小彎曲半徑。通過將光伏板圍繞不同半徑的圓柱進(jìn)行彎曲,觀察光伏板是否出現(xiàn)裂紋、電池片脫落或性能下降等情況。
例如,對于一些應(yīng)用在曲面建筑屋頂或可折疊設(shè)備上的柔性光伏板,其彎曲半徑可能要求在幾十厘米甚至更小的范圍內(nèi)能夠正常工作,而且要經(jīng)過多次彎曲循環(huán)測試,以確保在長期使用過程中的可靠性。
拉伸性能測試
主要測試光伏板在受到拉伸力作用時的性能。使用拉力試驗機對光伏板施加一定的拉伸力,測量其拉伸強度、伸長率等參數(shù)。拉伸強度是指光伏板能夠承受的最大拉伸應(yīng)力,伸長率是指光伏板在拉伸過程中的伸長比例。
例如,在一些需要將光伏板安裝在拉伸結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用場景中,如戶外帳篷、帆船上等,光伏板需要有足夠的拉伸強度來承受風(fēng)力等外力的作用,防止出現(xiàn)撕裂等損壞。
抗沖擊性能測試
采用模擬物體(如鋼球)從不同高度落下沖擊光伏板,檢查光伏板的抗沖擊能力。觀察光伏板是否出現(xiàn)破損、電池片損壞或電性能下降等情況。
例如,在安裝在車輛表面或者在一些容易遭受物體碰撞的戶外環(huán)境中,光伏板需要具備良好的抗沖擊性能,確保在受到一定程度的撞擊后依然能夠正常工作。
環(huán)境適應(yīng)性測試
溫度循環(huán)測試
光伏組件在實際使用環(huán)境中會經(jīng)歷溫度的變化。在溫度循環(huán)測試中,將光伏組件置于高低溫交變的環(huán)境箱中,溫度變化范圍通常從 - 40℃到 85℃,循環(huán)次數(shù)可能達(dá)到幾百次。
例如,在寒冷的夜晚和炎熱的白天交替的環(huán)境下,光伏組件內(nèi)部的材料會因為熱脹冷縮而產(chǎn)生應(yīng)力。如果光伏組件不能適應(yīng)這種溫度變化,可能會導(dǎo)致電池片的焊點脫落、封裝材料開裂等問題,從而影響其性能和壽命。
濕度測試
包括恒定濕熱測試和交變濕熱測試。在恒定濕熱測試中,將光伏組件放置在溫度和濕度相對恒定的環(huán)境中(如溫度為 40℃ - 60℃、相對濕度為 90% - 95%)一段時間(通常為幾百小時)。交變濕熱測試則是讓光伏組件在不同濕度和溫度條件下交替變化。
例如,在高濕度環(huán)境下,水汽可能會滲透到光伏組件內(nèi)部,導(dǎo)致電池片的腐蝕、封裝材料的老化等問題。特別是對于柔性光伏板,其封裝材料可能相對較薄,更容易受到濕度的影響。
耐鹽霧測試
對于應(yīng)用在沿海地區(qū)等有鹽霧環(huán)境的光伏組件,需要進(jìn)行耐鹽霧測試。將光伏組件放置在鹽霧試驗箱中,箱內(nèi)的鹽霧濃度、噴霧時間等參數(shù)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定,模擬海洋環(huán)境中的鹽霧腐蝕情況。
例如,鹽霧中的氯離子會對光伏組件的金屬部件(如電極、邊框等)產(chǎn)生腐蝕作用,還可能影響封裝材料的性能。經(jīng)過一定時間(如 1000 小時)的鹽霧測試后,檢查光伏組件的外觀、電性能等是否受到明顯影響,以此來判斷其耐鹽霧性能。