T/CPIA 0143-2025 地面用晶体硅光伏组件紫外诱导衰减测试方法

　　团 体 标 准

　　T/CP IA 0143—2025

　　地面用晶体硅光伏组件紫外诱导衰减测试

　　方法

　　Ultraviolet-induced degradation test methods for crystalline silicon

　　terrestrial photovoltaic modules

　　2025 - 11 - 15 发布 2025 - 11 - 30 实施

　　中国光伏行业协会 发 布

　　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归口。

　　本文件起草单位：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、晶科能源(海宁)有限公司、苏州阿特斯阳光电力科技有限公司、一道新能源科技股份有限公司、国家太阳能光伏产品质量检测检验中心、淮安捷泰新能源科技有限公司、环晟光伏(江苏)有限公司、正泰新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、英利能源发展有限公司、横店集团东磁股份有限公司、杭州福斯特应用材料股份有限公司、宁夏国信检研科技有限公司、苏州UL美华认证有限公司、浙江鉴衡检测技术有限公司、陕西众森电能科技有限公司、浙江爱旭太阳能科技有限公司、杭州汉德质量认证服务有限公司、晶澳太阳能科技股份有限公司、通威股份有限公司、天合光能股份有限公司、隆基绿能科技股份有限公司。

　　本文件主要起草人：许涛、吕瑞瑞、王赶强、李宁、郭素琴、吴亮、李家栋、张敏、陈鹏、赵云、毛卫平、夏靖辉、唐兰兰、杨燕、王国峰、汪浩楠、王亮、李明潮、柴玲、张鹤仙、陈荣亮、朱晓辉、张发、毛立中、王兵、任改改。

　　地面用晶体硅光伏组件紫外诱导衰减测试方法

　　1 范围

　　本文件规定了地面用晶体硅光伏组件紫外诱导衰减的测试方法，包括术语和定义、样品、仪器设备、测试方法、报告等。

　　本文件适用于晶体硅光伏组件。

　　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。

　　GB/T 6495.1 光伏器件 第1部分：光伏电流-电压特性的测量

　　GB/T 9535.2 地面用光伏组件 设计鉴定和定型 第2部分：试验程序

　　T/CPIA 0009 电致发光成像测试晶体硅光伏组件缺陷的方法

　　JJF 2062—2023 光伏组件用紫外老化箱校准规范

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　紫外诱导衰减 ultraviolet-induced degradation;UV ID

　　光伏组件在紫外老化试验后功率的衰减。

　　3.2

　　紫外截止波长 UV cut-off wavelength

　　光波长低于此值时，材料被认为是光学吸收的，而高于此值时，材料被认为是光学透过的。 [来源：IEC 62788-1-4:2020，3.3，有修改]

　　4 样品

　　测试样品应为成品组件。进行UVID测试的成品组件，应从量产线随机抽取，且已通过制造商常规检测、质量控制及生产验收。至少需要1件测试组件，可增加1件与测试组件相同尺寸及结构设计的稳定的控制组件，用于跟踪模拟器测量可能出现的漂移。控制组件的使用是可选的。所有组件应在不超过35℃的室温环境下避光储存。可选用小尺寸组件进行组件材料筛选，参考附录A。

　　5 设备

　　5.1 紫外环境箱

　　紫外环境箱由以下各部分组成：

　　a) 一个带有窗口或固定装置的可控温试验箱，应能固定 UV 光源和待测组件。该试验箱应具备将组件温度维持在(60±5) ℃的能力。

　　b) 测量并记录组件温度的装置，准确性为±2.0 ℃ , 重复性为±0.5 ℃ 。温度传感器应安装在靠近组件前表面或后表面的中部，且不影响紫外线入射到组件内的电池上。如果同时有多块组件进行试验，只需监测其中一块组件的温度。

　　c) 测量组件试验平面上由 UV 光源产生的紫外辐照强度的装置，在 280 nm 到 320 nm 和 320 nm 到

　　400 nm 的波长范围内其不确定度为±15 %或更优。

　　d) 紫外光源：符合 GB/T 9535.2 MQT 10 要求，能在组件测试平面上产生均匀度为±15 %的辐照。并保证波长在 280nm～400nm(UVA+UVB) 的辐照度为 150 W/m²~200 W/m²(约等于 3～4 倍自然光水平) 。光谱中 UVC(波长低于 280nm) 占比小于 1 %。波长为 280nm～320nm(UVB) 的紫外辐照度占总辐照度的 3 %～10%，其中优选 3 %～6.5 %以更贴近户外实际环境。此外，280 nm～400 nm 波长范围总辐照度占 280 nm～1200 nm 总辐照度的比例应大于 30%。

　　紫外环境箱应定期进行核查或校准，以确保其紫外光谱分布、辐照强度、不均匀性以及温度偏差符合5.1章节所规定的要求。核查或校准所用的设备及程序符合JJF 2062—2023。建议定期核查与校准紫外环境箱，核查时间间隔小于6个月，校准时间间隔小于12个月。可根据实际使用情况自主决定校准时间间隔，更换重要部件(特别是光源)、维修后或对设备性能有疑异时，应进行校准。

　　5.2 太阳模拟器

　　太阳模拟器需符合GB/T 6495.1中Class A级要求。

　　5.3 EL 检测设备

　　符合T/CPIA 0009中规定的设备要求。

　　6 UV ID 测试

　　6.1 一般要求

　　准备至少1件成品组件作为测试样品。测试序列如图1。图中虚线为可选，当紫外辐照量达60kWh/m ²时可暂停，进行6.2.4中后稳定测试。

　　1 件测试样品

　　图 1 光伏组件 UV ID 测试序列

　　6.2 测试程序

　　6.2.1 初始测试

　　初始测试按如下步骤进行。

　　a) 按照 GB/T 9535.2 MQT 01 进行外观检查。

　　b) 按照 GB/T 9535.2 MQT 06.1 进行标准测试条件下的性能测试。

　　c) 按照 T/CPIA 0009 进行 EL 测试。

　　6.2.2 初始稳定性测试

　　按照 GB/T 9535.2 MQT 19.1 进行初始稳定性测试。当测试样品的累计辐照量达 40kWh/m2但仍未稳

　　定时，宜转为电注入法，或在样品上方增加紫外滤光片， 以继续进行稳定性测试。稳定性测试后进行6.2.1 中的测试。

　　6.2.3 UV 测试

　　UV测试按如下步骤进行。

　　a) 将测试样品放入紫外环境箱中，辐照面为组件正面。对于双面组件，背面同样适用。

　　b) 测试过程中组件宜使用最大功率点追踪(MPPT)器连接方式或开路连接方式。MPPT 设备可采用微型逆变器，实现组件在最大功率点附近工作。确保组件温度传感器读数为(60±5) ℃ 。组件温度分布可采用红外热像仪监控，同一组件表面的最大温差不得超过 20 ℃ 。更高温度等级的测试可参照本测试程序执行。

　　c) 紫外总辐照量应为 120 kWh/m² 。当紫外辐照量达 60 kWh/m²时可暂停，进行 6.2.4 中所述后稳定测试。

　　注：样品UV测试出箱后需在室内(25±2)℃,相对湿度<75 %条件下放置，避免光线照射，后稳定性测试前的暗存储的时间应控制在24小时以内。

　　6.2.4 后稳定性测试

　　根据实验室情况，选择以下方法中的a)或b)进行后稳定性测试。

　　a) 光致稳定性测试

　　1) 按照GB/T 9535.2 MQT 19.2进行最终稳定性测试。符合 GB/T 6495.1的 CCC 级或更优的太阳模拟器，其光谱范围应至少覆盖UVA波段。用标准器件将辐照度设置在 800 W/m2 和1000 W/m2 之间。在模拟器下曝露期间，组件温度应保持在(50±10) ℃ 的范围内。组件使用最大功率点跟踪(MPPT)器或开路连接方式。累计总辐照量为1 kWh/m2。

　　2) 按照GB/T 9535.2 MQT 01进行外观检查。

　　3) 按照GB/T 9535.2 MQT 06.1进行标准测试条件下的性能测试。

　　4) 按照T/CPIA 0009 进行EL测试。

　　注：样品后稳定性测试后需在室温(25±2)℃,相对湿度<75 %条件下放置，避免光线照射，并在4小时以内完成上述测试。

　　b) 低辐照稳定性测试

　　1) 符合 GB/T 6495.1的 CCC 级或更优的太阳模拟器，其光谱范围应至少覆盖UVA波段。用标准器件将辐照度设置在 (300±30)W/m2。在模拟器下曝露期间，组件温度应保持在(25 ±5) ℃ 的范围内。组件使用最大功率点跟踪(MPPT)器或开路连接方式，照射时间为10分钟。

　　2) 按照GB/T 9535.2 MQT 06.1 进行标准测试条件下的性能测试。参照|(Pi+1-Pi)/Paverage |

　　注：x 通常取 0.2%。

　　3) 若组件未达到稳定状态，则重复以上低辐照度稳定性测试，照射时间为5分钟，直至满足步骤2)中的稳定性判定。

　　4) 按照GB/T 9535.2 MQT 01进行外观检查。

　　5) 按照 T/CPIA 0009 进行 EL 测试。

　　注：对于户外长期衰减测试，后稳定性测试可参照本测试程序执行。

　　6.3 结果计算

　　按公式(1) 计算组件 UVID 结果。

　　式中：

　　Δpt ——测试样品的 UVID 结果;

　　pt1 ——测试样品经初始稳定后的功率，单位为瓦(W);

　　ptn ——测试样品后稳定性测试后的功率， 单位为瓦(W)。

　　记录每个阶段所有样品的电性能数值， 按公式(1) 计算组件 UVID 结果。

　　注1：由于光源的光谱分布以及光伏电池对不同波长的光谱响应存在差异，不同光源在相同紫外辐照剂量下可能导致组件功率衰减的差异。在不同实验室进行UVID比较时，仅使用相似光源的测试结果才具有可比性。当不同光源的结果存在差异时，应选择与户外条件相关性最好的光源作为仲裁方法。

　　注2：更长期UVID测试可参照本标准中的程序。

　　7 报告

　　测试结果通常应在测试报告中报告，并应包括客户要求的、解释测试所需的所有信息以及所使用方法所需的所有信息。每一份检测报告至少应包括以下信息:

　　a) 标题;

　　b) 试验实验室的名称和地址以及进行试验的地点;

　　c) 报告和每一页的唯一标识;

　　d) 客户名称和地址 (如适用);

　　e) 测试项目的描述和标识;

　　f) 测试项目的特性和状况;

　　g) 收到测试项目的日期和测试日期;

　　h) 试验样品的描述，必要时附加样品照片信息;

　　i) 如果测试项目有任何不同 (例如使用小尺寸组件)，请描述测试项目之间的差异，包括玻璃类型、组件的尺寸和结构差异;

　　j) 测试方法及条件，包括：采用的紫外光源类型、光源光谱、辐照强度、UVB 占比、组件温度、组件互联方式等;核查或校准所用设备、方法、周期与结果;

　　k) 对测试方法的任何偏离、添加或删除;

　　l) 检验结果需包括测试循环次数、阶段性测试前后的电性能数值及衰减;

　　m) 对测试结果的估计不确定度的说明(如相关);

　　n) 负责人的签名和职务;

　　o) 报告出具日期;

　　p) 在相关的情况下，表明结果仅与测试项目相关的声明;

　　q) 声明未经实验室书面批准，不得复制报告的全部内容。

　　附 录 A

　　(资料性)

　　小尺寸组件测试

　　A.1 目的

　　小尺寸组件测试可用于快速物料筛选和可靠性验证。小尺寸组件测试不能替代成品组件级别的测试，而是用于组件材料的预评估。其测试方法可参照附录中的规定。

　　A.2 制样

　　A.2.1 小尺寸组件

　　小尺寸组件的层叠按照双玻成品组件的顺序：玻璃/前层封装胶膜/电池串/后层封装胶膜/玻璃，材料与成品组件相同：

　　a) 采用相同的物料;

　　b) 采用相同的层压设备及层压工艺以达到和成品组件一样的交联度;

　　c) 采用同样的物料厂家、型号、生产批次的互联材料;

　　d) 电池片数量由使用者自定义(根据电池及玻璃尺寸，可选择单片测试)。

　　小尺寸组件层压后，在引出线端部固定端子(端子需与太阳模拟器的连接器匹配，材质推荐紫铜镀锡)单片电池的小尺寸组件相关设计参数及短路互联方式如图 A.1 所示。建议小尺寸组件长短边边缘到汇流带距离、汇流带距电池片距离与全尺寸组件尽可能保持一致。小尺寸组件的结构可以根据电池的大小进行调整。

　　A A

　　标引符号说明：

　　A——边缘距汇流带距离(短边);

　　B——汇流带距电池片距离;

　　C——边缘距汇流带距离(长边)。

　　图 A.1 小尺寸组件示意图

　　A.2.2 紫外截止控制样品

　　紫外截止控制样品用于区分非紫外线带来的光衰减或温度衰减的影响，其结构设计与测试样品相似，层压时上层胶膜采用紫外截止胶膜或测试时上面覆盖紫外截止丙烯酸板。样品的紫外截止波长为 400 nm ± 10 nm。在 120 kWh/m2 的紫外线辐照后，样品的透光率变化不宜超过 1 %，且紫外截止波长的变化宜 小于 5 nm。

　　A.2.3 功率控制样品

　　通过功率控制样品验证模拟器功率测试的再现性。测试小尺寸组件在模拟器中宜采用专用夹具将其固定， 以确保样品与光源垂直从而降低对短路电流(Isc)的影响。样品的端子与连接器对接前先检查端子表面是否存在污染，对接过程中需确保端子与连接器插接到位，以此减少填充因子(FF)测试误差。测试期间用热电偶对样品温度进行持续监控，确保样品温度控制在(25±1) ℃。对于小尺寸组件的测试，功率控制样品的再现性需优于0.5%，如再现性、重复性水平较低，可选多片电池片结构的小尺寸组件。

　　A.3 测试程序

　　A.3.1 概述

　　需至少准备 6 件小尺寸组件样品，其中 3 件测试样品，3 件紫外截止控制样品。测试序列如图 A.2所示。图中虚线为可选，当紫外辐照量达 60 kWh/m²时可暂停，进行 A.3.2.2 中后稳定测试。

　　3 件测试样品 3 件紫外截止控制样品

　　图 A.2 小尺寸组件 UV ID 测试序列A.3.2 UV ID测试

　　A.3.2.1 初始测试

　　按照6.2.1进行初始测试。

　　A.3.2.2 UV 测试

　　按照6.2.3进行UV测试。测试过程中，小尺寸组件可处于短路或开路状态。

　　注：在UV测试前后，小组件固定端子接触电阻的变化应控制在5 %以内，以尽量减少接触退化对测量结果的影响。

　　A.3.2.3 后稳定性测试

　　按照6.2.3进行后稳定性测试。测试过程中，小尺寸组件可处于短路或开路状态。

　　A.3.3 结果计算

　　按照公式(2) 计算测试样品的 UVID 结果。

　　100% ··················································· (2)

　　式中：

　　ΔPt——测试样品的 UVID 结果;

　　Pt0——测试样品的初始功率，单位为瓦(W);

　　Ptn——测试样品紫外老化测试后的功率， 单位为瓦(W)。

　　按照公式(3) 计算紫外截止控制样品的 UVID 结果。

　　100% ··················································· (3)

　　式中：

　　ΔPC——紫外截止控制样品的 UVID 结果;

　　PC0——紫外截止控制样品的初始功率，单位为瓦(W);

　　PCn ——紫外截止控制样品老化测试后的功率， 单位为瓦(W)。

　　按公式(4) 计算小尺寸组件最终的 UVID 结果。

　　ΔPUVID = ΔPt __ ΔPC ·················································(4)

　　式中：

　　ΔPt ——测试样品的 UVID 结果;

　　ΔPC ——紫外截止控制样品的 UVID 结果;

　　ΔPUVID——小尺寸组件最终的 UVID 结果。

　　记录每个阶段所有样品的电性能数值，按照公式(2)(3)(4)计算 UVID 结果。

　　参 考 文 献

　　[1] IEC 62788-1-4 光伏组件所用材料的测量程序 封装剂 第1-4部分：光学透射率的测量和太阳加权光子透射率、黄度指数和UV截止波长的计算(Measurement procedures for materials used in photovoltaic modules-Part 1-4: Encapsulants-Measurement of optical transmittance and calculation of the solar-weighted photon transmittance, yellowness index, and UV cut-off wavelength)