1.前言

光伏组件作为光伏发电系统的最核心的一环，其运行可靠性决定电站的长期收益；组件在施工安装过程中会受施工条件限制、现场环境、施工不规范等因素影响造成组件内部电池片隐裂、破片等机械性损伤；在使用过程中也有概率受到大风、雨雪和冰雹等载荷对组件冲击。随着新能源市场不断扩大，组件应用在各种复杂的环境条件条件下，对组件可靠性提出更加的严苛的要求；机械载荷对组件性能影响具有长期性是指受到机械载荷作用后的组件在长期使用中，会受到环境温度的变化、湿气的渗透及其长期电流的流动会造成电池片不断的伸缩扩张导致裂纹增多、间接造成热斑效应、焊带和汇流条腐蚀等不良现象，从而导致电池片失效面积逐渐增大，造成组件电性能影响越来越差。

目前机械载荷测试主要有静态机械载荷和动态机械载荷，两种测试方式都是在测试完成后短期呈现的影响，机械载荷对光伏组件性能的影响会随着光伏组件的长期运行逐步呈现，这种长期潜在影响远大于机械载荷作用完毕后随即测试得到的结果；仅以机械载荷对光伏组件性能的影响是较为片面的。本文通过特定的加速老化试验模拟组件长期运行过程中环境因素对其性能影响，从而进一步呈现机械载荷对光伏组件性能长期潜在的影响。

2.参考标准及测试方法

2.1参考标准

组件在运行过程中，环境因素对组件性能影响需要长期的观察和测试，我们将加速老化试验引入本文中来更短的时间内呈现机械载荷作用而产生的潜在影响；影响组件运行环境因素主要有温度的变化和湿气，分别采用热循环测试和湿冻测试，均参考标准IEC61215-2:2016 。

2.2测试方法

为了能直观观察测试情况，节约成本，我们选取3块M10-72版型组件进行如下测试：
样品1作为空白样品，进行TC50+TC50+HF10试验；

样品2、3作为试验样品进行SML+TC50+TC50+HF10试验；

测试结束后，分别对3个样品进行外观检查、功率测试及EL检测（EL采用局部区域放大便于观察）；

样品经过试验后EL变化如下：

3.测试结果分析

3.1最大功率

a.所有的试验样品均有相同的最大功率变化趋势；随着老化时间增加，功率呈现减小的趋势，所有样品均在HF10试验后功率衰减出现明显拐点。

b. TC100+HF10后样品最大功率衰减率：样品3>样品2>样品1；

3.2 EL图像分析

EL图像可以明显反应出组件内部电池缺陷情况，本文给出了初始，静载后、TC50、TC100和HF10试验后的EL图像；由表3可知，随着老化时间增加，有缺陷的样品电池缺陷逐渐变得严重；主要表现在电池片交叉隐裂逐渐变成裂片，电池片黑片加重，电池片发电能力由低效变成失效；上述EL图片有效解释了最大功率随着老化时间增加逐渐减小的现象。通过样品2和样品3对比也说明机械载荷后组件缺陷越严重，老化试验后组件功率衰减越明显；

4.测试结论

由上述试验可知，机械载荷作用后光伏组件在长期运行过程中，受到温度变化、湿气浸入、电流通过等共同作用，会逐渐出现裂纹增加、裂纹引发热斑、黑片加重，从而导致太阳电池失效面积逐渐变大，进而对光伏组件的电性能影响也越来越大，即机械载荷对光伏组件性能的影响具有长期性，且表明组件内部电池片缺陷越严重，电性能衰减更加严重。 

原标题：机械载荷对组件可靠性的长期影响