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9個強化太陽能板可靠度的秘訣

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我們都期待太陽能系統能正常發電25年以上,可是低品質的產品設計會嚴重影響並縮短太陽能模組使用的壽命。以下是PVELIEA-PVPS分析太陽能板衰退機制的原因和對發電的影響。

太陽能板損壞
常見的太陽能模組衰退機制。

可見不同的太陽能板元件會在不同的時間、不同的原因損壞,造成太陽能模組發電衰退,所以只有最完善的產品設計能確保太陽能系統正常發電25年。本文中我們將分享有成精密使用的9種可靠度測試,在產品設計階段將常見的衰退機制排除、選擇高品質的材料、優化生產流程,讓WINAICO的產品更可靠。

每天的日夜交替造成溫度改變,加上四季變化讓溫度對模組的影響更加劇烈,熱循環測試使用高低溫度循環模擬太陽能板須承受的溫度衝擊。當模組材料受到溫度循環而熱漲冷縮,封裝材料的強度將受到嚴格的考驗,而焊接不良的位置也顯而易見。TC測試環境讓溫度交替-40°C和85°C循環600次,是IEC 61215規範的3倍,讓我們確保有成精密的產品比業界更好、發電更久。

高溫高濕測試(DH)是最嚴苛的防水測試

主力太陽能安裝市場通常遍部在日照量極佳的熱帶和亞熱帶區域,高溫高濕測試可精確模擬熱帶國家的溫度,也同時模擬熱帶國家的濕氣對模組封裝材料的影響,考驗太陽能板防水層抵擋雨水、露水和灰塵的能力。有成精密的太陽能板需要承受3000小時、85°C和85%相對溼度的考驗,等於IEC標準的3倍,來測試EVA、背板的附著力和雙面封邊膠帶的絕緣強度。

太陽能板熱衝擊測試
高溫高濕測試使用控制溫度、濕度的恆溫箱。

大部分其他的太陽能製造商為了costdown都使用矽膠做組框的封邊材料,不過根據長期測試發現矽膠長期暴露在戶外時絕緣能力會快速衰退,而且會脆化、失去黏性,造成和框、玻璃脫膠的情形。因此WINAICO長期堅持使用雙面膠帶做封邊,並用高溫高濕測試確認膠帶的可靠度遠高於矽膠。

機械負荷測試(ML)使用持續的壓力考驗太陽能板的強度

有成精密的太陽能板已銷售全球各地超過10年以上,其中不少終端市場在漫長的冬天會下大雪,因此我們使用嚴苛的機械負荷在模組的正面和背面輪流施以均勻的荷重,來模擬大量積雪對模組的衝擊。我們使用ML的測試結果優化面板玻璃和鋁框的強度,增強對太陽能電池隱裂的防護

我們合作的第三方測試機構使用一個巨大的水袋模擬均勻的負載,在模組上施以5400 Pa的壓力,並用電致發光檢測(EL)確認測試後發電衰退少於5%,符合IEC標準的測試規格。

冰雹測試檢視太陽能玻璃的強度

大部分中緯度的大陸型氣候國家時常有冰雹的氣候,在25年的太陽能系統使用年限中,模組需要有承受冰雹撞擊的強度和韌性。我們的太陽能板使用35 mm直徑的冰球以時速100公里的速度撞擊,確保模組的強化玻璃能承受冰雹的破壞。

太陽能板冰雹測試
直徑35 mm的冰球可模擬冰雹的破壞力。

35 mm直徑、時速100公里的冰球擁有超越IEC標準(25 mm直徑、時速83公里) 4倍的動能,讓有成精密的太陽能模組在冰雹防護力領先市場。

PID測試讓模組可安裝成長串而不被高電壓破壞

長串的太陽能系統可降低系統電流降低線損,但高系統電壓會導致電池片因PID衰退。WINAICO的模組根據IEC TS 62804-1:2015規範,在85°C和85%相對溼度承受1000 V的系統電壓96小時,保證高系統電壓不會破壞太陽能電池的發電效率,所以我們的客戶可以放心串聯太陽能板到額定的系統電壓,且不用擔心電池受到PID影響。

光及高溫誘發衰減(LETID)是新的PERC電池衰退機制

LeTID的衰退機制常出現在PERC電池片上,有機會造成10%的發電衰退。我們將太陽能板導通低電流並放在75°C的恆溫相中162小時,反覆測量發電效率後可觀察模組是否會受到LeTID影響。在優化過產品材料和製程後,我們確定有成精密的太陽能板在安裝後不受到LeTID的衰退機制影響,可長期維持最好的發電狀態。

動態機械負荷(DML)模擬強風對模組的侵襲

WINAICO模組銷售全球多年,為了適應多國強風的氣候,我們的產品使用IEC TS 62782:2016的DML規範考驗模組對強風的韌性。

太陽能板動態機械測試
DML測試設備對模組施加上下循環的1000 Pa壓力。

太陽能板需要承受1000 Pa、1000個上下循環的動態壓力,確保玻璃和鋁框能承受風力較強的國家。

鹽霧測試驗證太陽能板在海邊的存活力

安裝太陽能可以讓一個海邊的度假小屋達到碳中和的效果,所以我們透過IEC 61701:2020的標準測試產品在海邊受到鹽水傾蝕的抵抗力。

太陽能板鹽霧測試
有成精密模組執行鹽霧測試。

第6等級的鹽霧測試使用40°C、90%相對溼度的恆溫箱讓太陽能板被鹽霧包圍,考驗模組背板阻隔水氣的能力,也確認模組鋁框不會被鹽水傾蝕。

氨氣測試證明太陽能板可安心設置在農場

農業型太陽能系統可有效提升農場的獲利能力,不過農場的動物會產出高濃度的氨氣,25年長期暴露在氨氣中的太陽能板有高機率會腐蝕、發電衰退。有成精密的模組參考IEC 62716:2013標準在充滿氨氣的恆溫箱中經過480小時、室溫到63°C反覆的溫度循環20次。因此我們能保證太陽能板的材料,包括玻璃、背板和鋁框在氨氣的環境下不會損壞,能保持正常發電,讓我們的產品能長期安裝在農場,有效發電25年。

想多了解如何使用WINAICO產品增加你的屋頂發電效率,請跟我們聯絡。

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