“锦上添花”！DEKRA德凯助力IEC标委会光伏产品IEC 61215:2021相关系列标准更新版本正式发布
发布日期：2021/3/9
近期，IEC正式发布了光伏产品IEC 61215:2021相关系列标准的更新版本，这也是IEC 61215:2016发布以来的首次更新。近五年来光伏行业技术发展迅猛，新标准的推出也迫在眉睫，历经两年的筹备后，IEC委员会的成员们终于完成了这份标准的更迭。DEKRA德凯作为IEC标委会的成员，参与了大量标准制定更新的工作，并对这份标准有着自己深刻的理解。
IEC 61215-1、IEC 61215-1-1和IEC 61215-2这三个标准在光伏检测认证领域有着极其重要的地位，也最广泛为人所知。此处DEKRA德凯重点聚焦这三个标准，把其中热点核心内容整合在一起，更加直观的分享给大家。
IEC 61215除了对标准本身概念和测试做了更新，同时为了更全面地评估光伏组件的性能，新版标准中还索引了针对光伏组件的设计、使用环境及运行条件的其他相关技术标准：
1. 引入第98分位运行温度概念：IEC 61730最新草案中提出了组件第98分位运行温度的概念，并在此次IEC 61215:2021正式版中也率先发布。98分位运行温度是指，组件全年工作温度从低到高排序，在第98%的位置温度超过70°C时候，则组件测试需参照IEC TS 63126，针对MQT 09，MQT 10，MQT 11，MQT 18测试进行加严。
2. IEC TS 63163（开发中）：针对使用生命周期要求较低的消费性光伏电子产品。
3. IEC 62941：对光伏组件生产质量体系的鉴定，为了确保量产组件与用于IEC 61215的测试组件的特性保持一致。
I EC 61215-1:2021 Terrestrial photovoltaic (PV) modules-Design qualification and type approval-Part 1: Test requirements
地面用光伏组件-设计鉴定和型式认可-第1部分：测试要求
1. 新增术语定义
- 柔性组件：曲率半径在至少一个方向不超过500mm，并且能弯曲贴合一个平面或曲面的光伏组件。
- 小样：除了重复的部分，包含一块全尺寸组件中所有关键材料零部件的样品。
- 大尺寸组件：尺寸超过2.2m×1.5m的组件（长、宽任意一边超过2.2m或者长、宽均超过1.5m）。
- 双面组件：正面和背面都可以通过光电效应把吸收的光能转换为电能的组件。
- 双面系数：在STC条件下，背面与正面电参数的比值，即：短路电流φIsc，开路电压φVoc和最大功率φPmax（参照IEC TS 60904-1-2:6.2）。
- 用于铭牌双面辐照度 (BNPI)：用于双面组件铭牌验证的等效辐照度，相当于1000 W/m2照在组件正面加上135 W/m2照在组件背面，测试方法参考IEC TS 60904-1-2。
- 用于可靠性测试双面辐照度 (BSI)：用于双面组件压力测试注入的电流对应的等效辐照度，相当于1000W/m2照在组件正面加上300W/m2照在组件背面，测试方法参考IEC TS 60904-1-2。
2. 测试样品要求更新
- 大尺寸组件可以使用小样做测试，小样必须满足以下要求：
a）电气特性、机械性和热性能需与全尺寸组件保持最大程度相似性。
b）电池片、封装、互联、终端连接、电气间隙、爬电距离以及绝缘厚度需与全尺寸组件保持一致。
c）小样的长、宽不小于大尺寸组件定义值的一半，在此范围内可以灵活调整。
d）判定相对功率衰减，Gate No.1可使用小样测试。
e）用于铭牌验证，Gate No.1需使用全尺寸组件测试。
- 如果小样用在序列E测试，需要额外一块全尺寸组件，用于MQT 16静态机械载荷测试。
- 任何用于MQT 09热斑测试的小样每个二极管必须与全尺寸组件包含相同数目的电池片。采用小样测试的报告中需加注说明。
- 按照IEC 61215系列的要求，如果制造商在铭牌或宣传册上声明是双面组件，或者组件的双面系数不小于20%，组件应被称为双面组件。如果组件作为单面组件测试，测试实验室应采用以下至少一种方法验证：
a）制造商提供信息说明电池片背面完全金属化；
b）制造商提供背板的光谱分辨传输数据；
c）根据IEC 60904-1-2测试一块样品的双面系数。
3. 铭牌和文件要求更新
- 双面组件：
a）铭牌上分别标明Voc，Isc，Pmax在1000W/m2和BNPI的参数。
b）双面系数φIsc，φVoc，φPmax及公差。
- 柔性组件：
铭牌增加最小曲率半径信息
4. 判定标准更新
- Gate No.1判定要求：
a）如果测试样本数量小于10，所有Gate1判定必须通过；
b）如果测试样本数量不小于10，允许1块组件的Gate1判定失败；
c）如果以上条件不满足，每块Gate1判定失败的组件需额外增加2块新样品重测；
d）如果仍不满足，可重新定义铭牌参数或全序列重新进行测试。
- Gate No.1铭牌验证：
- Gate No.2最大功率衰减判定：
双面组件仅需评估BNPI下Gate No.2最大功率衰减。
5. 测试要求更新
- 测试中需使用实验室模拟器控制组件来监控测试结果，该控制件指用于定期检查模拟器稳定性的组件而非序列A中的控制件。
- 对于以下表格中零部件的鉴定，测试报告中需标明测试实验室名称，测试日期。
- 双面组件序列A不可以省略。
- 柔性组件测试时需包含安装部件和粘合剂，如果不止一种安装材料，应采用最严苛的一种情况。
IEC 61215-1-1:2021 Terrestrial photovoltaic (PV) modules - Design qualification and type approval - Part 1-1: Special requirements for testing of crystalline silicon photovoltaic (PV) modules
地面用光伏组件–设计鉴定和型式认可–第1-1部分：针对晶硅组件测试的特殊要求
1. 热循环测试 (MQT 11)
增加双面组件的热循环测试注入的电流要求，可根据电流与辐照度的线性关系，按照如下公式计算：
2. 最终稳定性 (MQT 19.2)
最终稳定性测试仅针对进行过MQT 21 PID测试 (Seq F)，或者MQT 13湿热测试 (Seq E) 的组件。
报告中需体现最终稳定选择的测试方法并加注说明。
IEC 61215-2:2021 Terrestrial photovoltaic (PV) modules - Design qualification and type approval - Part 2: Test procedures
地面用光伏组件–设计鉴定和型式认可–第2部分：测试程序
1. 最大功率确定 (MQT 02)
- 太阳能模拟器等级要求从BBA改为CAA，对于大尺寸组件，可以使用等级为CBA的模拟器。
- 增加光谱失配修正或者使用匹配的参考电池片或组件。
2. 绝缘测试 (MQT 03)
依据组件的防护等级区分绝缘测试试加电压等级，参考以下表格：
3. 温度系数测量 (MQT 04)
- 增加双面组件的温度系数测试要求，确保背面无光照。
- 对Isc和Voc无法测量的组件，增加了相关说明。
4. 标准测试条件下的性能 (MQT 06.1)
- 光源与MQT 02要求相同。
- 对于双面组件，在Gate 2判定只需要测试BNPI下的电性能，除非特殊说明，双面系数不需要重测。
- 柔性组件的测试时需平铺。
- 对于多质结组件，测试依据IEC TS 60904-1-1。
- 取消NMOT测试，和相对应的NMOT下组件性能测试。
5. 低辐照下的性能 (MQT 07)
- 对于双面组件，正反面都需进行低辐照测试且计算双面系数。
6. 热斑耐久测试 (MQT 09)
- 双面组件选片时正反面都需遮挡。
- 双面组件选片后曝晒辐照度为BSI。
- 对于串并结构组件的热斑测试方法进行了调整。
- 增加了针对单片集成薄膜组件 (MLI) 的测试方法。
7. 热循环测试 (MQT 11)
- 测试中需在接线盒上增加5N的负重。
- 测试报告中需标明高温和低温的保持时间。
8. 静态机械载荷测试 (MQT 16)
- 如果机械载荷测试设备使用活塞（或者其他离散布点的装置）放置在组件上，报告中需说明装置覆盖率。覆盖率即吸盘与组件表面接触的面积与组件面积之比。建议最小覆盖率满足10%以确保载荷的均匀性。
9. 旁路二极管测试 (MQT 18)
- 对于超过三个二极管的组件，选取三个二极管进行二极管热性能测试。
- 双面组件二极管热性能测试注入电流为Isc-BSI。
10. 稳定性测试 (MQT 19)
- 增加MQT 19.3硼氧稳定性 (BO-LID) 测试，测试条件：Isc ± 5%, (80 ± 5) °C, (48 ± 2) h。
11. 增加动态机械载荷测试 (MQT 20)，测试依据IEC TS 62782。
12. 增加PID测试 (MQT 21)，测试依据IEC TS 62804-1: 2015。
样品要求：4块（2块正偏压，2块负偏压）
测试条件：85 °C ± 2 °C，85 % ± 3 % RH，96 h
13. 增加弯曲度测试 (MQT 22)
仅针对柔性组件，测试条件：将组件卷在与之曲率半径匹配的圆柱体上，重复25次。
标准的更迭是对于行业发展的一个总结。通过对标准的解读，也能窥见光伏行业未来发展的趋势。标准的制定不是朝夕就能完成的，里面蕴含了行业各位专家的智慧结晶。希望通过DEKRA德凯此次带来的IEC 61215系列第二版的介绍，能帮助现有市场和产品更快的完成与新版本的接轨，为新标准平稳落地实施贡献一份力量。后续DEKRA德凯也会持续关注新版本标准执行后的情况，更加立体的展示新标准的技术要点。
来源：DEKRA德凯
