[發明專利]一種光伏組件不同地區耐候壽命系數的確定及驗證方法

在審

• 申請號: 201810594959.0
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108663486A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 張臻;王尚璇;徐平;王磊;常浩然
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N17/00;G01N25/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;張賞

1.一種光伏組件不同地區耐候壽命系數的確定及驗證方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)構建考慮了溫度和濕度影響的光伏組件壽命系數模型，具體為：采用Hallberg-Peck模型，表達如下：

其中，R_(D,Peck)為耐候壽命系數，rh為相對濕度，T為光伏組件的工作溫度，單位為開爾文，E_a為衰減過程中的熱活化能，K為玻爾茲曼常數，A和n為取決于失效模式的常數；

2)求解所構建的模型中的未知參數E_a，A和n；

3)修正所構建的模型中的相對濕度，得到修正后的耐候壽命系數模型；

4)計算濕熱試驗的加速因子AF，所述AF為在給定加速濕熱試驗條件下的每小時衰減率和根據氣象數據確定的真實戶外濕熱狀態下的每小時衰減率之間的比率：

5)設計小組件試驗樣品，引出正負電極，采用太陽模擬器測試小組件試驗樣品標準狀況下的IV性能，得到相應的最大輸出功率P_m初始；

6)收集試驗樣品投試期間各試驗場的環境溫度、相對濕度、年降雨量和輻照度氣象數據，統計投試期間的年平均環境溫度、年相對濕度和年平均輻照度；

7)在各試驗場設計戶外暴曬試驗，計算戶外實際耐候壽命系數；

8)在各試驗場設計室內加速濕熱試驗，計算濕熱老化耐候壽命系數；

9)根據所述步驟3)修正后的耐候壽命系數模型以及步驟6)的統計數據，計算各試驗場的耐候壽命系數；

10)將步驟9)和步驟8)的計算結果同所述步驟7)的計算結果進行對比，修正耐候壽命系數模型。

2.根據權利要求1所述的一種光伏組件不同地區耐候壽命系數的確定及驗證方法，其特征在于，所述步驟2)中，未知參數為E_a，A和n，求解過程如下：

21)將式(1)兩邊取對數，得到：

22)選取三個小組件試驗樣品，依次放入濕熱試驗所用的環境箱，進行三組試驗，三組試驗的應力溫度和濕度值分別為：85℃，85％rh；65℃，85％rh；65℃，65％rh；

23)每組試驗每隔200h的倍數取出樣品進行功率測試，每組樣品取出測試的次數不少于5次；

24)繪制三組試驗測量的時間和功率衰減率圖，將這些測量點用多項式在圖中進行擬合，得到樣品功率衰減趨勢圖，即為不同溫度、濕度應力條件下的R_(D,Peck)，分別帶入式(2)并求解，得出A、n和E_a。

3.根據權利要求1所述的一種光伏組件不同地區耐候壽命系數的確定及驗證方法，其特征在于，所述步驟3)中，相對濕度修正如下：

其中，rh_eff為光伏組件修正后的濕度，T_a為環境溫度，單位為℃；

修正后的耐候壽命系數如下：

其中，T＝T_a+k·G_T，k為尺寸參數，G_T為入射的太陽輻射通量。

4.根據權利要求3所述的一種光伏組件不同地區耐候壽命系數的確定及驗證方法，其特征在于，所述尺寸參數k的選取：通風良好時取0.02℃m²/W，平屋頂上取0.026℃m²/W，通風不好時取0.0342℃m²/W，雙玻光伏組件取0.0455℃m²/W，在傾斜的屋頂上取0.0563℃m²/W。