汪志--组件可靠性测试之IEC61215标准简介(一)--原创

组件可靠性测试之IEC61215标准简介（一）

上一篇已经讲到组件做完光衰预处理后就可以把组件分组，按测试程序往下进行试验测试了。根据标准一般会把组件分为四个测试序列和一个控制件序列，四个测试序列分别为：OD（户外暴晒）测试序列、UV（紫外预处理）测试序列、TC（热循环）测试序列以及DH（湿热）测试序列。其中每个测试序列都包含好几项测试，详细的测试项目可参考IEC61215标准（如下图）。

从图中可以看出，一般UV、TC、DH序列各两块组件，OD和控制件各一块组件。选择两块组件主要是因为UV、TC、DH序列相对而言更

容易测试失败，选择两块组件，当有一个组件未通过测试，还有机会，因为测试仅对样品负责，所以一块组件不合格不会影响整体测试。标准中规定如果两个或两个以上组件测试失败，则该设计将视为达不到鉴定要求，也就是整体测试失败，或者是认证失败。而当一个组件未通过测试时，可重新取另外两个组件从头进行全部相关试验程序的试验。假如其中的一个或两个组件仍未通过试验，则该设计被判定达不到鉴定要求。如果两个组件都通过了试验，则该设计被认为达到鉴定要求。

选择两块组件的序列，主要都是环境测试，也从另一方面说明

IEC61215比较偏重于评估组件在室外长期使用过程中能否保持性能稳

定和可靠性。相对而言IEC61730和UL1703则较多的去评估组件在正常安装、使用和维护过程中，是否存在对相关人员及周边环境的危险，如电击、火灾等。在详细介绍IEC61215环境测试之前，我们先了解一下IEC61215标准中的性能测试和安全测试。

之前我们介绍IEC61215标准的主要合格判断依据时，就说到几项

非常重要的指标，无严重外观缺陷、功率衰减、湿漏电和绝缘试验等，其实这些都是基本测试，在组件完成每个关键的环境测试后，都会进行电性能及安全性能的评估测试，并会与样品的初始测试数据进行对比，以判断组件性能的稳定性和可靠性变化是否在标准接受的范围内。而其中一个依据便是外观检测。

标准中第一个检测项目10.1就是外观检测，不仅仅是因为它比较

重要，还有是因为组件在测试前一定要先进行外观检测，这样才能确定组件在测试后外观是否发生变化，这种变化是测试引起的还是本身就存

在的。外观检测可以认为就是对组件测试前后进行外观比对，要求在不低于1000lux的照度下（这是要保证足够的亮度，能分辨出或者发现组件的外观缺陷），对组件仔细检查，并标记出外观缺陷。这里说的外观缺陷有别于上面讲到的严重外观缺陷，外观缺陷有可能会引发严重外观缺陷，但是绝大多数外观缺陷对测试不会产生明显影响的。所以很多时候测试组件没必要都选用没有外观缺陷的A级组件进行测试。如果熟悉IEC61215标准的话，其实组件有一定外观缺陷是不会影响组件的可靠性测试，所以现在为了实现降本增效，很多测试组件可以选择一些PC级组件进行测试，比如说边框划伤的组件、轻微隐裂的组件都是可以用于常规质量监控测试。

外观缺陷广义上说，只要不是正常的组件，我们都可以认为是外观缺陷，但是大多数时候我们会更多的去关注与严重外观缺陷相关的外观缺陷，还拿上面的例子来说，边框划伤的组件，如果我们做盐雾，看铝边框的腐蚀情况，那我肯定要关注这个缺陷，这时候如果这个组件刚好有背板划伤，这个外观就不是那么重要了，所以我们会比较关注与作为标准判定的严重外观缺陷相关的缺陷。那么让我先了解一下什么叫严重外观缺陷。严重外观缺陷，标准中有明确界定，主要有以下几类：

a) 破碎、开裂、或外表面脱附，包括上层、下层、边框和接线盒；

b) 弯曲、不规整的外表面，包括上层、下层、边框和接线盒的不规整以至于影响到组件的安装和/或运行；

c) 一个电池的一条裂缝，其延伸可能导致超过一个电池10%以上面积从组件的电路上减少；

d) 在组件的边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层

通道；

e) 丧失机械完整性，导致组件的安装和/或工作都受到影响。

上面读起来比较晦涩难懂，主要是因为标准原版都是英文的，然后中文用的都是直译过来，所以就有点别扭，严重外观缺陷简单点说就是：1、组件出现破裂或者脱附，或者组件内边缘和电路之间形成连续的气泡或脱层通道；2、电池片裂片有可能导致超过10%面积不发电；3、组件出现变形或者弯曲，影响组件的安装使用。

这些外观缺陷基本上通过肉眼都可以观察出来，但是如何明确界定是否是严重外观缺陷，还需要花一番功夫。

其实很多外观缺陷并不是严重外观缺陷，比如说脱层，背板褶皱其实也是一种脱层，只是是背板层间的脱附，基本上我们不把这类当做是严重外观缺陷，还有一类比较常见的是气泡和脱层，标准第七章中d) 条提到在组件的边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道

算作严重外观缺陷，其实这主要是征对组件的安全性能来说的，如果组件内部电路与边框之间出现连续气泡或脱层，有可能引发触电等危险，所以这类缺陷被划进严重外观缺陷；但是如果仅仅是有轻微脱层，或者气泡，简单的判定为不合格，也是有失偏颇的，日常测试中我们会遇到各色各样的外观问题，有时候也确实比较难以判定，但是其实主要抓住几个关键点就可以了做出初步的判断：1、这种缺陷的组件使用是否曾在安全隐患；2、组件安装是否存在困难；3、对组件的使用性能是否有影响。举个例子，上面说到的裂片面积不超过10%，我不知道10%这个

数据是怎么来的，但是我知道裂片面积越大，肯定会影响组件的使用，可能会引起热斑。

标准中对外观缺陷描述有很多，具体的就不再赘述，但是如果有裂纹、气泡或脱层等的情况，应该作记录和/或照相记录。因为这些缺陷在后续的试验中可能会加剧并对组件的性能产生不良影响。在实际操作中，这些气泡或者脱层，我们一般都是用相机拍照记录，然后用记号笔和游标卡尺标识气泡或脱层大小和位置。

除了外观检查，组件最主要的性能测试就是最大功率测试，也就是我们常说的IV测试，我们知道组件都是按照功率卖的，这个功率就是最大功率，Pmax。是通过一列的电流和电压数据中，人为的找出这个点，使得I*V最大，这点就是Pm，对应的电流就是最大工作电流（Imp）和电压（Vmp）。组件功率的准确性和重现性，对于组件厂家和客户都至关重要。为了让组件能够重复得到一致的数值，人为的规定了STC （Standard Test Condition）条件，也就是标准测试条件：AM1.5、25℃和1000w/m2。这个条件就是为了统一测试方法，大家在同一条件下进行测试，这样买方卖方都不吃亏。为了测试准确和一致，IV测试通常会引入一级标板和控制件，这里面东西比较繁复，等下篇文章在详细介绍。（待续）