CCS F12
团体标准
T/CPIA 0069—2024
光伏组件的耦合环境应力测试方法
Coupled environmental stress test method for photovoltaic modules
2024 - 08 - 30 发布2024 - 09 - 15 实施
中国光伏行业协会 发布
T/CPIA 0069—2024
I
目次
前言................................................................................. III
1 范围................................................................................ 1
2 规范性引用文件...................................................................... 1
3 术语和定义.......................................................................... 1
4 测试样品............................................................................ 1
4.1 一般要求........................................................................ 1
4.2 小组件.......................................................................... 1
5 设备要求............................................................................ 2
5.1 稳定试验设备.................................................................... 2
5.2 EL 试验设备......................................................................2
5.3 最大功率试验设备................................................................ 2
5.4 绝缘试验设备.................................................................... 2
5.5 湿漏电试验设备.................................................................. 2
5.6 耦合环境应力测试设备............................................................ 2
6 试验方法............................................................................ 2
6.1 稳定性确认...................................................................... 2
6.2 外观检查........................................................................ 3
6.3 EL 试验..........................................................................3
6.4 标准测试条件下的性能（最大功率确定） ............................................ 3
6.5 绝缘试验........................................................................ 3
6.6 湿漏电试验...................................................................... 3
6.7 紫外湿热试验.................................................................... 3
6.8 紫外热循环试验.................................................................. 3
6.9 紫外湿冻试验.................................................................... 4
7 序列测试............................................................................ 5
7.1 测试步骤........................................................................ 5
7.2 组件功率衰减率的计算............................................................ 5
8 报告................................................................................ 6
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III
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会提出。
本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会归口。
本文件起草单位：国家太阳能光伏产品质量检验检测中心、阿特斯阳光电力集团股份有限公司、中
国电子技术标准化研究院、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、南方电网综合能源股份有限公
司、隆基绿能科技股份有限公司、国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司西宁分公司、华能新疆
能源开发有限公司南疆清洁能源分公司、上海瑞起测控科技有限公司、杭州华电工程咨询有限公司、宁
夏国信检研科技有限公司、江苏中来新材科技有限公司、晶澳太阳能科技股份有限公司、福斯特（滁州）
新材料有限公司、天合光能股份有限公司、通威太阳能（合肥）有限公司、浙江润海新能源有限公司、
一道新能源科技股份有限公司、苏州赛伍应用技术股份有限公司、上海海优威新材料股份有限公司、福
莱特玻璃集团股份有限公司、苏州科技大学、无锡隆玛科技股份有限公司、英利能源发展有限公司。
本文件主要起草人：刘毅、李达、庄天奇、许涛、陈晓达、李孟蕾、吕瑞瑞、卢佳妍、肖文、童青
云、唐兰兰、仝国连、田永丰、刘保松、王炳楠、宋金帅、张军、桑燕、朱强忠、郭钇伟、董亮、何朝、
宫鹏、张雪明、赵晓非、朱爱敏、杨宇辉、王会晓。
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1
光伏组件的耦合环境应力测试方法
1 范围
本文件规定了耦合环境应力测试的术语和定义、设备要求、测试方法具体程序、测试设备以及测试
条件要求。
本文件适用于光伏组件的耦合环境应力测试。
光伏组件用的部分材料及零部件可参照使用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
IEC 60904-13 光伏器件第13部分：光伏组件电致发光(Photovoltaic devices—Part 13:
Electroluminescence of photovoltaic modules)
IEC 61215-1 地面用光伏组件（PV） 设计鉴定和定型第1部分：试验要求(Terrestrial
photovoltaic(PV) modules—Design qualification and type approval—Part 1: Test requirements)
IEC 61215-2:2021 地面用光伏组件（PV） 设计鉴定和定型第2部分：试验程序(Terrestrial
photovoltaic(PV) modules—Design qualification and type approval—Part 2: Test procedures)
IEC TS 63209-2 光伏组件扩展应力测试第2部分：聚合组分材料(Photovoltaic modules—
Extended-stress testing—Part 2: Polymeric component materials)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
耦合环境应力测试coupled environmental stress test
在分别进行湿热试验、热循环试验、湿冻试验的同时，叠加紫外测试条件的测试方法。
3.2
组件功率衰减率maximum power degradation rate of module
光伏组件经老化试验后，在标准测试条件下（大气质量AM1.5，组件温度25 ℃，辐照度1000 W/m2）
最大输出功率和其初始最大输出功率之差，与初始最大输出功率的比值。
4 样品
4.1 一般要求
测试样品应为成品组件或与成品组件相同工艺、相同材料制成的较小尺寸的小组件。
4.2 小组件
小组件采用IEC TS 63209-2 推荐的设计，与成品组件相同构造小组件。
小组件的设计宜和成品组件保持一致：相同的层压参数、相同的电池片间隙、相同或更小的爬电距
离。小组件设计应满足：
a) 采用相同的物料；
b) 采用与成品组件相同的层压设备及层压工艺；
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c) 采用相同的电池片距电池片的距离、电池片距边缘的距离；
d) 采用同样的原材料厂家、型号、生产批次的互联材料；
e) 接线盒和互联尺寸和组件一致；
f) 电池片数量由使用者自定义，可采用含4 片电池片的小组件（根据组件设计，由半片电池片
制成的组件可覆盖由整片电池片制成的组件）。
注：设计一个与成品组件相似的小组件，并特别注意背板和其他聚合物材料可能出现的应力。记录组件和小组件的
参数以供比较。
5 设备要求
5.1 稳定试验设备
采用IEC 61215-2:2021 MQT 19规定的设备。
5.2 EL 试验设备
采用IEC 60904-13规定的设备。
5.3 最大功率试验设备
采用IEC 61215-2:2021 MQT 02规定的设备。
5.4 绝缘试验设备
采用IEC 61215-2:2021 MQT 03规定的设备。
5.5 湿漏电试验设备
采用IEC 61215-2:2021 MQT 15规定的设备。
5.6 耦合环境应力测试设备
耦合环境应力测试设备包括：
a) 环境老化试验箱：箱内有安装或支撑组件的装置，并保证周围的空气能自由循环，能容纳一
个或多个组件进行加速老化试验；
b) 紫外光源：符合IEC 61215-2:2021 MQT 10 规定的要求，宜采用金属卤素灯，280 nm～400 nm
（UVB 280 nm～320 nm，UVA 320 nm～400 nm）；UVB 占UV（A+ B）能量的3 %～7 %，有效辐照
面的紫外辐照度的均匀性为±15 %；样品平面辐照度范围为(150～200)W/m2；
c) 辐照度计：准确度为±5 %的监控太阳辐照度的设备，安装在与组件同一平面，记录辐照度和
总辐照量；
d) 温度传感器：传感器类型准确度为±2 ℃，有1 个或以上的样品温度传感器，样品温度传感器
及设备出风口传感器的类型应保持一致。多个温度传感器应在试验箱内平均分布；
e) 湿度传感器：传感器测量精度为±2 %RH，安装放置于设备腔体出风口处；
f) 温湿度：温度和湿度可控制气候室，温度范围在-40 ℃～100℃ 之间，出风口温度波动为≤±
1 ℃；腔体内温度偏差为≤±2 ℃；腔体内温度均匀性为≤±2℃，湿度范围在30%～85%之
间，出风口湿度波动为≤±3 %RH；腔体内湿度偏差为≤±3 %RH；腔体内湿度均匀性为≤
±5 %RH。温湿度循环控制可同时实现IEC 61215-2:2021 MQT 11 热循环试验、IEC 61215-2:2021
MQT 12 湿冻试验和IEC 61215-2:2021 MQT 13 湿热试验；
g) 样品架：样品架材料应耐腐蚀老化，不产生锈蚀影响样品测试；
h) 其他：组件连续性监测设备，监测和记录组件电流、电压；
i) 耦合环境应力测试设备包含紫外湿热试验箱、紫外湿冻试验箱和紫外热循环试验箱。
注：为保证检测数据的一致性，在85 %的相对湿度下，光源紫外辐照度准确度宜不低于±12%。
6 试验方法
6.1 稳定性确认
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组件试验前应进行电学稳定，按照IEC 61215-2:2021 MQT 19中规定方法进行。
6.2 外观检查
组件在试验前应进行外观检查，按照IEC 61215-2:2021 MQT 01中规定方法进行。
6.3 EL 试验
组件在试验前应行EL试验，按照IEC 60904-13中规定方法进行。
6.4 标准测试条件下的性能（最大功率确定）
组件在试验前应进行最大功率确定，按照IEC 61215-2:2021 MQT 02中规定方法进行。
6.5 绝缘试验
组件在试验前应进行绝缘试验，按照IEC 61215-2:2021 MQT 03中规定方法进行。
6.6 湿漏电试验
组件在试验前应进行湿漏电试验，按照IEC 61215-2:2021 MQT 15中规定方法进行。
6.7 紫外湿热试验
6.7.1 试验说明
紫外湿热试验是紫外试验（IEC 61215-2:2021 MQT 10）和湿热试验（IEC 61215-2:2021 MQT 13）
组合的综合老化测试，本文件中简写为UV+DH。
6.7.2 试验步骤
试验按如下步骤进行：
a) 将组件样品放入紫外湿热试验箱内，辐照面为组件正面。
b) 试验条件：试验箱环境温度：85 ℃±2 ℃，相对湿度为85 %±5 %，测试时间200 h。
c) 紫外辐照累积量：记录样品表面实际所受的累计辐照量，紫外辐照量宜达到30 kWh/m2，紫外
湿热试验紫外剂量以湿热200 h 的紫外累积量为准。
d) 老化试验后按照6.2、6.3、6.4、6.6 要求对样品进行外观、EL、湿漏电和最大功率测试。
6.8 紫外热循环试验
6.8.1 试验说明
紫外热循环试验是紫外试验（IEC 61215-2:2021 MQT 10）和热循环试验（IEC 61215-2:2021 MQT 11）
组合的综合老化测试，本文件中简写为UV+TC。
6.8.2 试验步骤
试验按如下步骤进行：
a) 将组件样品放入紫外热循环试验箱内，样品辐照面为组件正面。
b) 试验过程：温度控制范围：-（40±2）℃～（85±2）℃，升降温速率应满足图1 的规定；试
验开始时立即开启紫外灯光源，正常运行降温至0 ℃及以下，光源处于关闭状态。当循环试
验温度升温至0 ℃以上，光源处于开启状态，如此循环50 次。
c) 紫外辐照累积量：记录样品表面实际所受的累计辐照量，推荐使紫外辐照量至少达到30 kWh/m2，
紫外热循环试验紫外剂量以实际热循环50 个循环的紫外累积量为准。
d) 老化试验后按照6.2、6.3、6.4、6.6 要求对样品进行外观、EL、湿漏电和最大功率测试。
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图1 紫外热循环试验温湿度控制曲线
6.9 紫外湿冻试验
6.9.1 试验说明
紫外湿冻试验是紫外试验（IEC 61215-2:2021 MQT 10）和湿冻试验（IEC 61215-2:2021 MQT 12）
组合的综合老化测试，本文件中简写为UV+HF。
6.9.2 试验步骤
试验按如下步骤进行：
a) 将组件样品放入紫外湿冻试验箱内，样品辐照面为组件正面。
b) 试验过程：温度控制范围：-（40±2）℃～（85±2）℃，升降温速率应满足图2 的规定；湿
度控制范围：（30±5)%RH～（85±5）%RH，试验开始时立即开启紫外灯光源，正常运行至0 ℃
及以下，关闭光源。当循环试验温度升至0 ℃及以上，打开光源，如此循环10 次。
c) 紫外辐照累积量：记录样品表面实际所受的累计辐照量，使紫外辐照量至少达到33 kWh/m2，
紫外湿冻试验紫外剂量以实际湿冻10 个循环的紫外累积量为准。
d) 老化试验后按照6.2、6.3、6.4、6.6 要求对样品进行外观、EL、湿漏电和最大功率测试。
图2 紫外湿冻试验温湿度控制曲线
最短保持时间10min
样
品
温
度
/
℃
紫外灯开紫外灯关
﹢85
﹢80
﹢25
最短保持时间10min
﹣40
最短升温速率100℃/h
继续指定的循环次数
时间/h
最长循环时间
1 2 3 4 5 6 7 8
0
样
品
温
度
/
℃
﹢85
﹢25
0
﹣40
1 个完整循环
相对湿度（85±5）% 无湿度控制
最短保持时间20h 最长保持时间4h
最大升温速率100℃/h
最大升温速率200℃/h
继续指定次数的循环
最短保持时间30min
时间/h
紫
外
灯
开
紫外灯关
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6.2
7 序列测试
7.1 测试步骤
取2件组件样品，其中一件为测试件，按照图3进行序列测试，另一件为控制件。样品经每一阶段老
化试验后，按照6.2、6.3、6.4、6.6要求对样品进行外观、EL、湿漏电和最大功率测试；最后一阶段紫
外湿冻试验后，在开路状态下，放置于温度(23±5)℃，相对湿度不超过75 %的环境中2 h到4 h，再进行
外观、EL、湿漏电和最大功率测试。测试样品为小组件时，是否进行老化前后的最大功率及EL测试，由
测试方决定。
图3 序列测试
7.2 组件功率衰减率的计算
经过序列测试后，组件最大功率衰减率按公式(1)计算：
� =
�max (???�)−�max (��)
�max (???�)
× 100% ………………………………（1）
式中：
D ——为组件功率衰减率，单位为百分比（%）；
6.1 稳定性确认
6.2 外观检查
6.3 EL 试验
6.4 标准测试条件下的性能
6.5 绝缘试验
6.6 湿漏电试验
紫外湿热试验(200h)
6.2 6.3 6.4 6.6
重复两次
紫外热循环试验
(50 个循环)
6.2 6.3
紫外湿冻试验
(10 个循环)
6.4 6.6
6.2 6.3 6.4 6.6
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6
Pmax(initial) ——为组件经电学稳定后的最大功率，单位为瓦(W)；
Pmax(aw) ——为组件经序列测试后最大功率，单位为瓦(W)；
7.3 要求
完成图3中每一阶段老化测试及全部序列测试的样品应满足下列要求：
a) 未出现IEC 61215-1 中规定的严重外观缺陷；
b） 绝缘电阻和湿漏电阻应符合初始试验时的要求。
8 报告
实验机构给出的试验报告，包括下列信息：
a) 实验室的名称、地址和完成试验的地点；
b) 报告的每一页均有唯一的标识；
c) 需要时有客户的名称和地址；
d) 相关的取样方式；
e) 试验样品的描述，必要时附加样品照片信息；
f) 试验样品的特点和条件；
g) 需要时标注收到试验样品的日期和试验日期；
h) 检验结果需包括循环次数、组件序列测试前后最大功率等影响试验结果的参数。
i) 试验结果估计不确定度的申明（必要时）；
j) 签名和标识，或等效识别试验员，其对报告的内容及颁发日期负责；
k) 对试验仅与相关试验项目结果的申明（必要时）；
l) 实验室出具的报告应完整采用，只有经实验室书面许可才可部分使用。
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