2024年4月21日—4月25日,IEC TC82 WG2 2024春季会议在卡塔尔多哈顺利召开。来自世界各地的认证及检测机构、组件生产商、原辅材料生产商、实验室和研究机构等代表就光伏组件和材料标准、新提案及技术报告展开了深入讨论。
鉴衡认证中心是国内独立的权威第三方检测认证机构,长期致力于国际标准及中国标准推动工作,其技术专家为IEC TC82技术委员会委员,直接参与了IEC 61215系列、IEC 61853系列、IEC TS 63543系列、IEC TS 60904-1-3等标准的编制工作。
本次会议,鉴衡带来了相关标准重点信息概览,便于业界同仁快速抓取重点。
与此同时,为进一步深化学习及交流,鉴衡将于5月17日在上海虹桥绿谷C幢多功能路演厅,举办IEC TC82 WG2 2024春季会议标准线下解读交流会,敬请期待。(可扫描二维码预约报名,名额有限,报名从速。)

以下是鉴衡带来的最新IEC标准动态重点概览。
(作者:邵亚辉、柴玲、王逸伦、余友林、黄磊、周罡)
标准动态更新列表
(继2023年秋季会议后)



IEC 61215系列 地面光伏组件-设计鉴定和定型(项目组长:Chirstos Monokrossos)
Dr.Chirstos Monokrossos介绍了项目组内对于IEC 61215系列标准的修订进展,随后与专家共同讨论了自去年秋季会议以来的修订条款。?新增了参考标准,IEC 62788-1全套,以及IEC 62930线缆标准;?新增术语,Rear irradiance power gain, BiFi、front side、rear side,与IEC TS 60904-1-2保持一致;?4章节,新增一段有关从不同功率档位抽样合理性的解释;?5.1章节,更新铭牌总体要求,与IEC 61730-1保持一致;?5.1章节,针对双面组件的铭牌要求,删除BNPI条件下的Voc值的要求。同时删除Voc双面率值的要求,并新增BiFi值的要求(仅针对双面打光测试方法);?5.1章节,铭牌上应该体现组件正背面的设计载荷值,同时应依据IEC TS 63126的要求体现出组件运行温度等级;?5.2章节,要求提供电子文档,可通过网址或二维码的形式展示,与61730-1保持一致;?6章节,修改零部件测试要求。零部件需满足61730-1的要求,胶膜应按照IEC 62788-1-7进行紫外老化测试,且老化后透光率应满足62788-1-1的要求。同时,应用相似材料的组件应按照IEC TS 62915进行变更重测。表1更新如下:

? 6章节,针对柔性组件的弯曲测试从序列E中独立出来;
? 6章节,针对测试序列图,MQT11 TC、MQT 13 DH、MQT 21 PID增加环境试验后外观和湿漏电测试前的等待时长,如下图:

? 6章节,序列B中的热斑试验的脚注,删除MQT 19.1和MQT 06.1(gate 1);
? 7.2.1章节,增加一张双面组件的铭牌示意图,与61730-1保持一致;? 7.2.2章节,增加双面率的Gate 1判断标准,同时说明该判断标准适用于BiFi(使用双面打光测试);? 8章节,重大外观缺陷类别中增加接线盒盖的脱落和安装胶的分层开裂;? 9章节,报告中有关双面率的要求修订为需要提供Isc和Pmax的双面率,当使用双面打光时,应提供BiFi。
? 4.9.4章节和4.9.5.2章节,热斑试验过程中使用的不透明mask的尺寸应超过电池片各个方向3cm.如果不透明mask给与遮挡电池并联的电池引入寄生阴影,可使用小尺寸mask;? 4.9.5章节,要求避免可能从遮挡电池边缘引入的杂散光;? 4.9.5.2章节,对于双面组件,由于产品自身设计(接线盒或标签)原因导致个别电池存在永久遮挡,进而影响电池工作温度时,这些电池应当进行热斑试验。如果多个电池存在永久遮挡,则选择并联电阻最低的电池;? 4.11.3章节,热循环试验程序中,如果1%*Imp小于100mA,直接通(100±25)mA电流;? 4.12.3章节,湿冻实验程序中,增加100mA电流的容差为(100±25)mA,与热循环保持一致;? 考虑在DH和HF试验过程中施加5N的重力,验证试验正在进行中;? 4.15章节,对于含有胶结接头的组件在进行湿漏电试验时应该乘以1.35倍的电压系数,与61730-1保持一致,同时要求整个试验过程中组件在水中浸没的时间不超过5min;? 4.18.1.3章节,双面组件的旁路二极管热性能测试中,BNPI和BSI条件下的光强计算时直接使用Isc双面率,与最新版IEC TS 60904-1-2保持一致;? 4.19.7章节,增加单双面组件在BO LID稳定性程序中通相同电流的解释备注。? 11.19.5章节,最终稳定性的方法3 PID-p的恢复程序,修改UV剂量为(100±10)Wh/m2,同时UV光源的特性满足MQT 10的要求;? 对于双面组件,UV光照必须照在晴天时一天内接收到的辐照量超过300Wh/m2的面,可参考组件制造商的技术规格书;? 经专家讨论,考虑取消最终稳定序列4,即PID测试后无需进行功率测试,直接进行恢复程序,仅报告最终恢复后的功率。? 11.19.3章节,其它稳定性试验程序参考IEC 61215-2:20212. 讨论相关验证试验的结果,主要关注HF施加5N力的试验;3. 开始讨论HJT和TOPCon组件的亚稳态特性和LETID;
4. 争取在8月份完成第一版CD稿。
有关IEC 61730:2023的勘误和未来修订方向(汇报人:Colleen O’Brien)目前IEC 61730-2 COR已投票通过,待发布。Colleen首先简单介绍了勘误内容,主要为一些语句的编辑和修改。随后就61730工作组未来的工作方向给出了意见和建议,具体内容如下:? 条款8,图1(总测试序列图),删除标题中的“判定标准”;? 条款10.25.4,修改“首先第一次UV测试将针对玻璃进行测试,第二次UV测试将对背板进行”为“首先对组件某一面进行第一次UV测试,随后翻转组件,在组件另一面进行第二次UV测试”;? 图15,按条款10.25.4语句修改同步修改序列图,避免引起歧义;

关于IEC TS 62915 组件重测导则的勘误(项目组长:Itai Suez)IEC TS 62915 ED2已在2023年中下旬发布,在标准使用的过程中发现了一些问题,此次修订将主要针对编辑方面的改动,例如表格与文本不一致,以及可能会引起误解的内容,与技术内容相关的问题将在下一版解决。此次勘误修改具体如下:
? 条款4.2.4与4.2.15,都提到了绝缘胶带,但两者的用途不同。删除4.2.4中“更改绝缘胶带/薄膜”,将这部分内容并入下一点中,即将互联条周围的工程胶带(如光反射薄膜)与绝缘胶带并入同一点中。
? 条款4.2.5,存在一些误解,认为任何颜色变化都不需要进行重测,针对该点进行了澄清,背板中某一层的颜色变化均视为不同材料,除非颜色从白色或透明变为黑色,且该颜色变化是由于使用碳黑取代了白色颜料或是无颜料,仅有该种颜色变化不需要进行重测。
? 条款4.2.3,举例易误解,修改为电池片的尺寸不同(例如,M0,156mm与M6,166mm),如电池片的长度、宽度或面积变化超过10%(如果电池片的长度、宽度或面积变化小于10%,只要电池片间距或电池片与汇流条的间距保持相同或更大,则无需进行重测)。
? 条款4.2.3,与反向电流测试相关,删除文本“晶体改变时可省略该测试”。
? 条款4.2.2,表格更改为“在封装材料变薄的情况下需要进行热斑测试”。
? 条款4.2.5,表格增加“改变背板厚度,特别是减少背板厚度时,需要进行可燃性测试”的内容。
? 条款4.2.5,对于剥离测试或抗剪切强度测试,修改文本为“剥离测试或抗剪切强度测试,如果设计包括胶结接头并且如果背板是接头的一部分(不适用于背板外表面处理改变、玻璃厚度的减少或半钢化)”。
? 条款4.2.6,文本中增加电缆/连接器变更不需要进行反向电流过载测试;表格中增加不同的接线盒需要进行锚绳测试、旁路二极管热性能测试、反向电流过载测试;表格中增加当灌封胶改变时,需要进行反向电流过载测试;表格中删除当灌封胶改变时,需要进行材料蠕变测试。
? 条款4.2.9,表格中增加边缘密封厚度改变,需进行湿热与脉冲电压测试。
? 条款4.2.11,表格中增加当长度、宽度或面积增加20%以上,需要进行反向电流过载测试(仅适用于MLI薄膜组件)。
? 条款4.2.3,表格增加晶型改变时需进行静态载荷测试。
? 条款4.2.1,表格显示“紫外线截止材料或不同的内表面处理都需要进行材料蠕变测试”,但文本显示“只有厚度增加时才需要进行材料蠕变测试”,删除表格中的材料蠕变测试。
? 条款4.2.2,文本并没有涵盖所有层压工艺变更、层压机变更不需要进行的测试,包括冰雹,动态机械载荷测试,热斑测试和UV测试。
后续工作组将就上述未解决的问题进行一次工作组会议,然后提交勘误。如果工作组不能解决与62788-1-1兼容性的问题,可能还需要第二版勘误。
IEC TS 63126 ED2 高温下运行的光伏组件、零部件及材料认可导则 (项目组长:Michael Kempe)
目前已回复CD稿意见,DTS稿准备中。
项目组长Michael Kempe的此次报告分为三部分:第一部分介绍标准的背景及目的,第二部分是修订内容介绍,第三部分是T98计算方法的介绍。本次WG2会议后项目组将提交DTS草稿,具体修订内容如下:
? 该标准的适用范围:本标准主要适用于安装在极度炎热气候条件下的屋顶贴合安装的光伏组件,绝大部分区域无需进行温度加严测试;? 第二版草稿主要修订内容如下(红色标记为修改内容):

? T98及组件与屋面安装间距的计算公式如下:

? 附录中新增贴合屋面安装时的全球不同区域的组件T98温度图如下:

? 附录中新增温度等级为level 1时的全球不同区域的最低安装间距要求图如下:

IEC TS 63543-1 直流系统电压3000V的光伏组件安全鉴定 第1部分:结构要求;IEC TS 63543-2 直流系统电压3000V的光伏组件安全鉴定 第2部分:试验要求(项目组长:Peter Seidel)
2023年,来自First Solar的专家Peter Sidel向德国标委会提出《直流系统电压3000V的光伏组件安全鉴定》新标准项目提案(NP),该项目于IEC TC82 WG2 2023秋季会议开始创建项目组,目前已有来自约11个国家的近40位项目组成员,并在2024年每两周进行一次项目组会议,目前标准文件已编写更新至第5版。鉴衡认证中心自项目组建立之初便积极参与每次会议,同步该标准的编制工作。新标准整体框架参考IEC 61730,对涉及绝缘要求的参数,例如爬电距离、电气间隙、薄膜DTI、脉冲电压数值进行扩展。同时组件前板/背板标准IEC 62788-2-1、光伏直流连接器标准IEC 62852、光伏组件接线盒标准IEC 62790、光伏系统电气线缆标准IEC 62930将同步扩展最高直流系统电压至3000V,待上述部件标准发布后, IEC TS 63543标准会对组件部件的安全需求进行引用描述。而对于系统电压超过1500V的光伏组件系统安装需求,目前的IEC 60364-7-712和IEC 62548系列标准暂不适用,项目组计划启动一项新的标准项目,开发系统电压3000V组件适用的安装规范文件。? 标准内绝缘设计要求参考IEC 60664-1、IEC TS 62993、IEC 61558-1? 3KV系统电压组件绝缘等级将定义为0级和II级,III级绝缘组件不适用于本标准;? 在IEC 61730:2016版标准中,对胶结接头绝缘最小距离的设定参考IEC 61558-1标准,1500V加强绝缘较保守设定为3.5mm。对于本标准,Peter展示了其保证绝缘安全的保守插值方法,加强绝缘和基础绝缘等级的最小距离要求参数如下图所示。但项目组成员正在商议不同的取值方法,例如参考IEC 62109-1 CD文件和IE C62368标准,以缩短电气连接距离,最终的参数取值待项目组决定;

? 脉冲电压测试表将参考IEC 61730-1:2023 table b1,使用插值方法扩展参数;

? 薄层最小间距表将参考IEC 61730-1:2023 table b1,使用插值方法扩展参数;

? 对于加强绝缘组件,其绝缘设计相关的参数修订如下表所示(污染等级1):

? 为系统电压1500V~3000V DC的光伏组件部件设计要求增加附录D
? 项目组将增加对光伏组件部件的设计要求,计划扩展相应的IEC标准并在其他行业的电缆、接线盒、连接器标准中提取适用的内容。? 组件部件要求附录将是重要的挑战工作,项目组计划回溯参考标准正文的绝缘协调内容;? 第2部分还未由IEC PT审核,但预期工作较少;
? 与IEC TC82 WG3开始探讨3000V系统要求。
IEC TS 60904-1-3 曲面光伏组件的电流-电压特性测量(项目组长:Kenji Araki)
在悉尼会议上,项目组已公布VIPV项目由NP提案正式转化为IEC TS 60904-1-3。项目组按计划以“室内测试→功率计算→发电量预测”的流程研究曲面光伏组件的电性能参数。? 项目组验证了曲面光伏组件I-V特性的室内测量流程? 针对使用太阳模拟器室内测试和曲面修正计算的结果表明,组件曲率越大,其所需的计算修正越大,项目组正在组织新一轮的全球实验室循环比对;? 针对曲面电池的修正,工作组按计划使用三坐标(CMM)法计算每个电池的法向量,但经过实际测试,项目组发现使用CMM对一块组件测试需要255个测量点和一整天的测量时间,不适用于光伏行业和实验室进行实施;? 项目组同时在探索例如使用3D激光扫描用于曲面组件建模,以提高CMM法的工作效率,虽然激光扫描建模还存在偏差,但项目组成员认为该方法值得深一步的研究;? Kenji Araki特别提出,室内测量过程中,保持入射光线角度对测量结果的准确度至关重要,在标准中可能会通过定义曲面组件测试框架和框架的使用方法以控制光轴。? 一般情况下平面光伏组件的室内功率测试结果与户外输出功率有较好的一致性,但曲面光伏组件存在差异,其户外输出功率可以通过微分几何计算得出。项目组目前已建立一个适用于大多数曲面光伏组件的简化模型,和适用于复杂曲面的模型。? 3 Zone方法:由模型推导出组件在特定环境下的发电量,可以计算出世界各地的太阳辐射和VIPV组件的发电量, 该方法计划与IEC 61853-4兼容,根据提前设定的遮光系数对曲面光伏组件能量输出进行矫正,并代入IEC 61853-4的典型气候数据集,但该方法与基于METPV-Asia数据集的计算结果有超过5%的偏差,项目组正在研究解决该问题。

? 测试正在准备中,考虑到EVA材料的阻尼系数几乎为0,曲面组件中的电池片可能在应用中产生共振,项目组正在寻找一种通用的共振测试方法。另外曲面组件存在局部应力,尝试采用3D扫描技术捕捉、计算或测量电池局部应力集中。

IEC TS 60904-1-X ED1 光伏器件 第1-X部分: 亚稳态光伏器件电流-电压测量指南
来自日本AIST的masahide kawaraya首先介绍了亚稳态光伏器件I-V曲线测试导则(即IEC TS 60904-1-X ED1)的申请进程以及最新进展,目前该项目已经投票通过。接下来CRIRO的Christopher J. Fell提出该项目目前作为60904系列的技术规范(TS)存在,且该项目刚刚开始,最终的标准内容仍然需要进一步的数据支撑和讨论分析。然后Chris介绍了来自不同国家相关研究人员的评论,并对评论中的问题进行了回复。具体如下:? IEC 60904-1中假定有一条单一的特性I-V曲线,且要求实验室先“稳定”器件(或者选择不稳定),但是对于亚稳态器件而言,I-V曲线与其光浸润历史相关,于是项目组认为依照现有IEC标准内的流程并不能准确获取I-V曲线,但仍然需要对亚稳态相关争议点达成新的共识;? 项目组还提到由于不同类型钙钛矿太阳电池具有不同的特性,且该类型电池仍然处于研发阶段,缺乏足够的数据和理论来支撑和规范预处理过程,而这也是该技术规范制定的原因;? 项目组指出相关术语的确定也是该项目的重要组成部分,应当注意区分和辨析亚稳态器件和常规器件相关术语的差异。报告结束后,与会专家针对此话题进行了热烈讨论,主要讨论的内容如下:? 有专家建议该项目可以和HJT等电池技术结合,快速的满足行业需求。Chris回复到如果达成共识的话该观点是可行的,因为如果能够找到一种通用的方法来处理亚稳定性,不仅有助于钙钛矿电池测试,也有助于了解亚稳态背后的原因;? 专家指出钙钛矿具备常规类型电池不一样的电容效应,针对其它高容性电池可以通过如多次闪光法、龙背法和动态I-V法等方法获取稳定的I-V曲线,但钙钛矿电池表现出完全不同的I-V曲线特性,该项目将使亚稳态的概念更加清晰;? 同时专家提到行业内针对钙钛矿电池的期望和投资非常高涨,钙钛矿电池I-V测试是商业化应用中非常重要的一环,也是保障行业公平公正的利器;? 专家针对钙钛矿电池的预处理过程进行了细致的讨论,预处理稳定过程首先保证实验室能够进行可重复的测试,稳定过程并不一定是为了获取最大功率,更重要的是获取一个可重复的器件运行状态。
IEC 60904-8/AMD1 ED3 光伏器件 第8部分: 光伏器件的光谱响应度测试 (项目组长:Stefan Winter)目前IEC 60904-8/AMD1 ED3处于CD准备阶段。
Stefan Winter首先介绍了PVMET网页的主要内容,随后讲解了光谱响应测试过程中不确定度分析的资料性附件,列举了可能影响测量不确定度的环节。光谱响应测量不确定度分析鱼骨图如下:

IEC 61853系列,第1部分:辐照度和温度性能测量和额定功率 (项目组长:Hendrik Str?ter);第3部分:光伏组件的能效评级(项目组长 Stefan Riechelmann);第4部分:标准参考气候配置文件(项目组长:Sebastian Dittmann)
项目组长Stefan Riechelmann首先介绍了自上次WG2秋季会议以来IEC 61853系列修订的进展,正在进行的工作包括:? 增加背辐照模型和不同朝向组件功率计算模型(61853-3)-增加双面组件适用的计算模型并添加更多安装情景模型,修改优化组件背辐照模型。
? 辐照度-工作温度测试矩阵中组件功率的公式简化(IEC 61853-3)-由原有27个计算公式简化为7个,并扩展辐照上限和温度下限,以囊括所有可能的组件运行状态;
? 使用IEC 60891的I-V曲线外推法代替GTE矩阵外推法。? 加入欧盟新项目ECOSTAN-PV,为双面组件发电性能和长期性能衰减开发标准化的计算、测试、测量方法,详情可见:https://ecodesign-pv-testing.eu/;? 在光伏组件生态设计和能效标签政策中使用已开发方法,预计欧盟委员会将于2024年第三季度批准;? 有专家表示对组件分级标签的疑虑,例如扩展应力测试的1~2%的差异可能会导致组件产品被贴上不同等级的标签,对消费者可能起到误导。最后项目组长Stefan Riechelmann表示欢迎专家参与修订工作,今年将加速开展工作进程,后续工作包括:? 将在PTB采用高精度方法对至少5种不同的双面组件进行GTE测试,以及正背面的光谱响应、正背面入射角响应和温度系数测试;? 讨论IEC 61853系列标准的意义和应用场景,为下一步欧盟光伏组件能效评级工作进行预备工作。
IEC 61853-2 光谱响应、不同入射角响应及标称组件工作温度测试 (项目组长:Mauro Pravettoni)项目组长Mauro介绍IEC 61853-2项目进展,CD1稿件已于2023年提交并收到专家评审意见,项目组正在修订内容并编写包含组件入射角响应(IAM)测试方法的第二版CD稿,预计将于2024年7月提交CD2文件,在2024年10月WG2会议前处理评审意见,最终目标在2025年底正式发布标准文件。作为IEC 61853系列标准的重要组成部分,IEC 61853-2测试标准提供组件的SR、IAM、NMOT参数以便对组件在不同条件下的发电功率进行修正,项目组对标准内容的修订包括:? 入射角响应(IAM):大量技术内容修改,包括新方法的引入;? 标称组件工作温度(NMOT):大量技术内容修改。? 调整NMOT测试中组件倾角误差与IEC 61215标准一致,即由37.5°±2.5°变更为37.5°±5°;? 对于BIPV组件运行温度的建模方法,Mauro表示现有的NMOT测试方法不能正确适用于BIPV组件,因此项目组计划在IEC 61853-2中添加专门的附录进行指导,但是否编写测量方法将取决于项目进度以避免标准发布延误;另外,Mauro介绍了项目组对IAM测试方法的分类,计划分为以下类别:? 室内法1,使用电池片或组件样品测试(如小尺寸等效光学样品);? 室内法2,使用组件内的电池片测试(如用破坏方法以连接组件内电池片);? 室内法3,使用准直光斑照射电池片或组件内电池片测试;? 室内法4,使用单色光束照射电池片或组件内部电池片测试;? 室外法1,使用电池片或组件,采用单轴或双轴跟踪支架,配合总辐照表和直射辐照表进行测试;? 室外法2,使用电池片或组件,采用单轴或双轴跟踪支架,搭配已校准的参考器件进行测试。
针对在IAM测试中光源光谱的影响,PTB实验室对不同类型的电池片进行了相关研究,结论如下:? 以N型IBC电池片为例,不同波长光源的IAM参数与AM1.5G有较大区别,即不同波长光线对IAM结果的敏感度不同,Maruo建议各实验室应当使用B级以上的太阳模拟器进行IAM测试,并在使用类似单色激光、单色LED光源进行测试时注意波长对样品IAM结果的影响。
? 已开始mini组件的IAM测量循环对比验证测试,11家实验室已有8家完成? 已开始量产全尺寸组件的IAM测量循环对比验证测试,6家实验室已有4家完成。