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摆一摆光伏江湖的“兵器谱”,看看有哪些全能选手
摆一摆光伏江湖的“兵器谱”,看看有哪些全能选手在金庸先生的武侠世界中,各门各派都有自己所擅长的兵器和绝技,比如少林寺的拳、武当派的剑,而在光伏产业中,由于各个企业在点亮科技树时侧重
在金庸先生的武侠世界中,各门各派都有自己所擅长的兵器和绝技,比如少林寺的拳、武当派的剑,而在光伏产业中,由于各个企业在点亮科技树时侧重点的不同,也导致了各家的产品在性能方面多多少数都存在着一些差异化。
近日,位于加利福尼亚的美国可再生能源测试中心(RETC)通过详细的测试和调研推出了2024光伏组件指数报告,这份报告从不同的测试维度对现在市场上的主流厂家进行了排位。
一、背板紫外线耐久性测试
背板紫线外耐久性测试(BUDT)旨在评估光伏模块在紫外线暴露下的耐久性,尤其是玻璃背板设计。测试开始时,模块被暴露于1000小时的湿热环境(85°C和85%相对湿度),以削弱聚合物键。随后,测试样品经历三轮背面紫外线暴露,再进行50次热循环和10次湿度冻结循环。只有三家企业的被测试模块在此过程中没有出现背板开裂问题,表现出卓越的抗紫外线能力。
最佳表现晶澳太阳能、隆基绿能、江苏中润
二、湿热测试
在这个测试中主要是评估了产品在潮湿、高温条件下的耐久性。测试环境同样设定为85°C和85%相对湿度,在测试中模块将被暴露在高温高湿环境中2000小时,远超上面紫外线测试要求的1000小时。
随后,样品会进行改良的硼氧光诱导降解(B-O LID)测试,因为B-O LID会影响某些p型钝化发射极背面接触(p-PERC)和其他先进的光伏电池。
在审查此测试序列的汇总数据时,RETC注意到,与成熟的铝背场(Al-BSF)光伏电池技术相比,较新的高效光伏模块技术对湿热更为敏感。
比如(n-TOPCon)和n型硅异质结(n-HJT)技术,就比p-PERC更容易受到电压驱动的降解和湿气侵入引起的腐蚀。
RETC把降解率低于2%的产品视为优秀,高于5%则被视为不及格,最终有4家品牌获得了RECT的优质认证。
最佳表现天合光能、ESFoundry、隆基绿能、润阳光能、天合光能。
三、冰雹耐久性测试
冰雹耐久性测试将通过模拟高动能冰雹冲击,来评估组件对恶劣天气的承受能力,模块需在测试中承受45毫米冰球以30.7 m/s(68.7 mph)的速度进行撞击、以及50次热循环和热点耐久性测试,只有在经受这些测试后最大功率降解率仍然低于1%并且外观没有明显损坏的组件才会被评为优秀。
最佳表现晶澳太阳能、隆基绿能
四、潜在诱发降解(PID)测试
测试将安装在机架上的模块置于控制温度和湿度的环境舱中,并施加数百伏特百伏的电压偏置,持续192小时(PID192),是产品认证所需时间(PID96)的两倍。
PID风险因电池技术而异,传统的铝背场(Al-BSF)技术易受PID-s影响,而高效电池技术(如p-PERC、n-TOPCon和n-HJT)则易受PID-s和PID-p影响。
在2024年光伏模块指数报告中,RETC要求光伏模块在PID192暴露后最大功率降解率低于2%才能称之为优秀。降解率大于或等于5%的模块被视为不及格,最终有6%的产品被判定为不及格,同时也有不少企业通过了这次测试。
顶尖品牌天合光能、绿能、Gstar、晶澳太阳能、隆基绿能、韩华、REC Solar、润阳光能、SEG Solar、Silfab Solar、江苏中润、苏州腾晖、天合光能、VSUN Solar、英利太阳能。
五、静态和动态机械负载测试
该测试主要通过1000次+1000帕斯卡和-1000帕斯卡的负载循环,随后,样品还要在环境舱内进行TC50和HF30测试,完成后测量其性能。
最佳表现结果分析,双玻璃光伏模块(两片玻璃厚度相同)在SDML序列中通常表现最佳,因为中性轴设计减少了电池破裂风险。玻璃背板模块在SDML测试中往往表现较差,特别是当接线盒在负载下接触到扭矩管时情况则更加明显。
最佳表现Aptos Solar、正泰、ESFoundry、Gstar、晶澳太阳能、隆基绿能、润阳光能、Silfab Solar、江苏中润、天合光能、英利太阳能
六、热循环测试
在这个测试中,环境舱内的温度将在85°C和-40°C之间循环600次(TC600),这是产品认证要求的200次(TC200)的三倍。该测试的目标是检测组件设计的热疲劳失效模式,确保产品能够长时间地运行。
在这场测试中,虽然,p-PERC和n-TOPCon电池表现较好,但和传统的Al-BSF电池技术仍有一定差距。
最佳表现正泰、ESFoundry、Gstar、晶澳太阳能、隆基绿能、韩华、润阳光能、江苏中润、天合光能、英利太阳能
七、紫外线诱导降解(UVID)测试
该最佳表现将模块暴露在220 kWh/m2的紫外线环境中,评估其耐紫外线降解能力。这一暴露量几乎是产品认证要求的15倍。产品认证所需紫外线暴露量(UV15)的15倍。UV15相当于大约70天的现场暴露,而测试采用的UV220暴露量则接近现实场景中2.8年的暴露时间。
最佳表现天合光能、VSUN Solar。
八、模块效率测试
RETC将通过计算组件在标准测试条件下的最大功率输出与其总开口面积之比,评估其转换效率,主要目的是确保被测试的组件符合美国各地的太阳能补贴激励计划。在测试中,转换效率超过21%的组件被评为优秀组件。
最佳表现正泰、Mission Solar、韩华、REC Solar、Silfab Solar
九、入射角修正因子(IAM)测试
该测试主要评估光伏模块在不同太阳角度下的输出变化。RETC按照IEC 61853–2标准,测试组件在0°至90°的不同入射角情况下的表现。
IAM是组件PAN文件的一部分,对于理解模块在一天不同时间和季节中的性能,特别是在日出、日落或冬季太阳靠近地平线时的表现至关重要。
RETC认为在70°入射角下IAM大于88%的组件能够被称为优秀产品,因为这表明其光学设计在典型使用条件下的损失较低。
最佳表现晶澳太阳能、晶科能源、隆基绿能、Meyer Burger、韩华、润阳光能、Silfab Solar、江苏中润。
十、温度系数测试
该测试主要衡量组件在不同温度下的最大功率、电流和电压变化。测试主要考察了相对于25°C标准测试条件,每摄氏度功率的百分比变化。
随着温度升高,模块输出功率下降,因此功率的温度系数为负值(如 -0.3%/°C)。数值越低,表示在高温条件下性能越好。在测试中n-HJT光伏电池表现最佳,其次是n-TOPCon、p-PERC和p型Al-BSF技术。
顶尖品牌正泰、晶科能源、Meyer Burger、韩华、REC Solar、润阳光能、Silfab Solar
总结
在被测试的企业中,有偏科,也有全能,最终正泰、ESFoundry、Gstar、晶澳太阳能、隆基绿能、润阳光能和江苏中润、天合光能以及英利太阳能等企业由于在各项测试中表现优异,被RETC认证为“总体最高成就者”。
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