郑州电池检测机构：双半片光伏电池测试方法与注意事项

　　双半片(Dual Half-Cell)光伏组件是当前光伏市场的主流技术之一。它将标准的太阳能电池片沿中线激光切割成两半，然后将这些半片电池以串联-并联的方式重新连接，组成光伏组件。这种设计旨在提高组件的功率输出、可靠性和在部分遮挡下的发电性能。

　　关键测试方法与注意事项

　　1. 标准测试条件 (STC) 下的I-V曲线测试

　　这是核心的测试，在标准测试条件下(25°C，1000 W/m²，AM1.5G光谱)测量组件的电流-电压(I-V)特性。

　　测试设备：太阳光模拟器(或户外晴天下的标准组件法)、数字源表(Source Meter)或专用光伏组件测试仪。

　　测试步骤：

　　光照均匀性校准：确保模拟器的光照在组件表面均匀(符合IEC 60904-9的B级或A级要求)。

　　组件温度控制：使用温度传感器(如热电偶)监测组件背面温度，并通过冷却或加热使其稳定在25°C。

　　遮蔽一半组件(关键步骤)：

　　目的：验证双半片设计在部分遮挡下的性能优势。

　　方法：用不透光的遮光板完全遮蔽组件的一个子串(即一半面积)。

　　预期结果：

　　在传统全片组件中，遮蔽一半会导致整个串联电路电流下降，功率损失接近50%或更多(因旁路二极管导通，整个被遮子串失效)。

　　在双半片组件中，被遮蔽的子串失效，但另一个未被遮蔽的子串仍能独立工作。因此，其输出功率应接近正常功率的40-50%(考虑到并联电路电压由工作子串决定，电流减半，以及二极管压降)。

　　测量I-V曲线：

　　测量完全无遮挡时的I-V曲线，得到Pmax, Voc, Isc, FF。

　　测量一半遮蔽时的I-V曲线，记录其Pmax。

　　对比：计算半遮挡下的功率保持率，验证其优于传统组件。

　　I-V曲线特征：

　　Voc：与传统全片组件基本相同(因为每个子串的串联电池数与传统组件相同)。

　　Isc：约为传统全片组件的两倍(因为两个子串并联，总短路电流是单个子串的两倍)。

　　Pmax：通常比同版型的传统组件高5-15W，主要得益于降低的内部电阻损耗(电流减半，焦耳热损耗I²R减少)。

　　2. 电致发光 (Electroluminescence, EL) 测试

　　原理：给组件施加正向偏置电压，使其像LED一样发光。有缺陷(如隐裂、断栅、碎片)的区域不发光或发光弱，在红外相机下呈现暗色。

　　对双半片组件的意义：

　　切割过程可能引入微裂纹(Micro-cracks)。EL测试是检测这些切割损伤的z有效手段。

　　可以清晰地看到两个子串的分界线。

　　能精确识别哪个半片电池存在缺陷。

　　测试要求：需在暗室中进行，使用红外相机。

　　3. 热成像 (Infrared Thermography, IR) 测试

　　原理：利用红外相机探测组件表面的温度分布。有缺陷或被遮挡的电池会因功耗大而发热，呈现“热斑”。

　　对双半片组件的意义：

　　在部分遮挡测试中，观察热斑情况。理想情况下，被遮蔽的子串会因旁路二极管导通而整体发热，但温度应相对均匀，不会出现单个电池的极端高温。

　　验证旁路二极管是否正常工作。

　　检测焊接不良等导致的局部过热。

　　4. 绝缘与耐压测试

　　目的：确保组件的电气安全性。

　　测试：

　　绝缘电阻测试：测量组件边框(或电池电路)与接地端之间的电阻，应在潮湿环境下(如500V DC, >400 MΩ)合格。

　　耐压测试 (Hi-Pot)：在电路与边框之间施加高电压(如AC 3000V或DC 5000V，持续1分钟)，检查是否击穿。双半片组件的结构不影响此测试。

　　5. 湿热、热循环等环境可靠性测试

　　目的：评估组件在长期户外使用中的耐久性。

　　对双半片组件的关注点：

　　焊接点可靠性：半片电池数量翻倍，焊点数量也大大增加，需关注其抗疲劳能力。

　　切割边缘的稳定性：切割边缘在湿热环境下是否会发生腐蚀或性能衰减。

　　层压工艺：需确保半片电池在层压过程中不发生位移或隐裂扩展。

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