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【guó】光伏【fú】发电系【xì】统的装【zhuāng】机总量【liàng】将高于 150 GW[1] [2]。光伏组件是光伏发电系统的重要组【zǔ】成【chéng】部分,其在长期运行过程中会产生许多问题,包括材料【liào】腐蚀、水【shuǐ】汽侵蚀封装材【cái】料脱层、风和冰【bīng】雹对光伏【fú】组件【jiàn】的【de】机械损坏、安装过程中【zhōng】的机械损坏【huài】、热【rè】偏移、紫外辐射致其【qí】衰减以及光伏组件零部件的【de】老化等【děng】[3]。因此【cǐ】光伏组件运行【háng】过程中的可靠性【xìng】和【hé】衰减率成为光【guāng】伏【fú】产【chǎn】业界最为关心的问题之一【yī】。

目前,光伏检【jiǎn】测【cè】认证机构一【yī】直【zhí】沿【yán】用【yòng】 IEC61215 标准对光伏【fú】产品质量【liàng】进行检测认证[4]。在常规环【huán】境下,环境【jìng】应力因素对光伏【fú】组件性能的【de】影响较小【xiǎo】,须【xū】进行长时间【jiān】观察和测试并收集相关【guān】数据【jù】才能明确光伏【fú】组件【jiàn】的质量问题。为了在【zài】较短时间内发现光伏组件的潜在问题,须要对【duì】其进行加速老化试【shì】验,包括紫外试验、热循环试验、湿-冻试验【yàn】、湿-热试验等[5] [6]。通过上述试【shì】验【yàn】可以测试【shì】 评估【gū】光伏组件【jiàn】的质量和使用寿命。

产品的可靠性是指产品在规定条件下、规定【dìng】时间【jiān】内完【wán】成规定功【gōng】能【néng】的能力[7]。光【guāng】伏组件在长期【qī】运行过【guò】程中会发生【shēng】失效【xiào】和衰减,并【bìng】且光【guāng】伏【fú】组件的失效【xiào】和衰减符合浴盆曲线。

本文通过分【fèn】析晶【jīng】体硅光【guāng】伏【fú】组【zǔ】件在【zài】湿-冻加速试【shì】验条件下的失效【xiào】机【jī】理,提出了【le】湿【shī】-冻加速试【shì】验下【xià】基于威布【bù】尔寿命【mìng】分布的晶体硅光伏组【zǔ】件寿命分布【bù】模型,其模【mó】拟结果可以评估光伏组【zǔ】件在加速【sù】试验下的可靠度,为光伏组件加速试验结【jié】果的评估方法及【jí】其寿命【mìng】预【yù】测【cè】提供参考依据。本文通过湿【shī】-冻加速试验的试验数据和统计学中的 F 检验法验证了【le】威布尔寿命分布的有效性。

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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