柔性光伏板组件主要测试以下项目:
短路电流(Isc)测试
短路电流是指光伏组件在短路状态下的电流大小。测试时,将光伏组件的正负极短接,使用专业的电流表来测量此时的电流。这一参数能够反映光伏组件在理想光照条件下产生电流的能力,短路电流的大小与光照强度和光伏电池的面积等因素有关。
例如,在标准测试条件(STC,光照强度为 1000W/m²、温度为 25℃、AM1.5 光谱)下,一块高质量的柔性光伏板短路电流可能达到几安培,这一数值会因光伏板的功率、电池片的转换效率等因素而有所不同。
开路电压(Voc)测试
开路电压是指光伏组件在开路状态下(即没有外接负载)的电压。测量时,使用高内阻的电压表连接到光伏组件的正负极。开路电压主要取决于光伏电池的材料和制造工艺,它体现了光伏组件能够提供的最大电压。
例如,常见的单晶硅柔性光伏板的开路电压可能在几十伏左右,不同的材料和电池结构会使开路电压有所差异。如非晶硅柔性光伏板的开路电压相对较低。
最大功率点(Pmpp)测试
最大功率点是光伏组件输出功率最大时的工作点,对应的电压和电流分别为最大功率点电压(Vmpp)和最大功率点电流(Impp)。通过改变负载电阻,同时测量电压和电流,绘制出功率 - 电压(P - V)特性曲线和功率 - 电流(I - V)特性曲线,找到曲线的最高点对应的功率即为最大功率点。
例如,在实际光伏发电系统中,需要通过最大功率点跟踪(MPPT)控制器来让光伏组件尽可能工作在最大功率点附近,以提高发电效率。一个 100W 的柔性光伏板,其 Pmpp 通常会在 100W 左右(在 STC 下),但实际工作中会因光照、温度等因素而变化。
填充因子(FF)测试
填充因子是衡量光伏组件性能的一个重要参数,计算公式为 FF = Pmpp / (Voc×Isc)。它反映了光伏组件的输出特性与理想情况的接近程度,其值越高,表示光伏组件的性能越好。
例如,高效的柔性光伏板填充因子可以达到 0.7 - 0.8 左右,而性能较差的可能会低于 0.6。填充因子主要受电池的串联电阻、并联电阻和内部复合损失等因素的影响。
机械性能测试
弯曲性能测试
由于柔性光伏板可以弯曲,所以需要测试其能够承受的最小弯曲半径。通过将光伏板围绕不同半径的圆柱进行弯曲,观察光伏板是否出现裂纹、电池片脱落或性能下降等情况。
例如,对于一些应用在曲面建筑屋顶或可折叠设备上的柔性光伏板,其弯曲半径可能要求在几十厘米甚至更小的范围内能够正常工作,而且要经过多次弯曲循环测试,以确保在长期使用过程中的可靠性。
拉伸性能测试
主要测试光伏板在受到拉伸力作用时的性能。使用拉力试验机对光伏板施加一定的拉伸力,测量其拉伸强度、伸长率等参数。拉伸强度是指光伏板能够承受的最大拉伸应力,伸长率是指光伏板在拉伸过程中的伸长比例。
例如,在一些需要将光伏板安装在拉伸结构上的应用场景中,如户外帐篷、帆船上等,光伏板需要有足够的拉伸强度来承受风力等外力的作用,防止出现撕裂等损坏。
抗冲击性能测试
采用模拟物体(如钢球)从不同高度落下冲击光伏板,检查光伏板的抗冲击能力。观察光伏板是否出现破损、电池片损坏或电性能下降等情况。
例如,在安装在车辆表面或者在一些容易遭受物体碰撞的户外环境中,光伏板需要具备良好的抗冲击性能,确保在受到一定程度的撞击后依然能够正常工作。
环境适应性测试
温度循环测试
光伏组件在实际使用环境中会经历温度的变化。在温度循环测试中,将光伏组件置于高低温交变的环境箱中,温度变化范围通常从 - 40℃到 85℃,循环次数可能达到几百次。
例如,在寒冷的夜晚和炎热的白天交替的环境下,光伏组件内部的材料会因为热胀冷缩而产生应力。如果光伏组件不能适应这种温度变化,可能会导致电池片的焊点脱落、封装材料开裂等问题,从而影响其性能和寿命。
湿度测试
包括恒定湿热测试和交变湿热测试。在恒定湿热测试中,将光伏组件放置在温度和湿度相对恒定的环境中(如温度为 40℃ - 60℃、相对湿度为 90% - 95%)一段时间(通常为几百小时)。交变湿热测试则是让光伏组件在不同湿度和温度条件下交替变化。
例如,在高湿度环境下,水汽可能会渗透到光伏组件内部,导致电池片的腐蚀、封装材料的老化等问题。特别是对于柔性光伏板,其封装材料可能相对较薄,更容易受到湿度的影响。
耐盐雾测试
对于应用在沿海地区等有盐雾环境的光伏组件,需要进行耐盐雾测试。将光伏组件放置在盐雾试验箱中,箱内的盐雾浓度、喷雾时间等参数根据标准设定,模拟海洋环境中的盐雾腐蚀情况。
例如,盐雾中的氯离子会对光伏组件的金属部件(如电极、边框等)产生腐蚀作用,还可能影响封装材料的性能。经过一定时间(如 1000 小时)的盐雾测试后,检查光伏组件的外观、电性能等是否受到明显影响,以此来判断其耐盐雾性能。