金能獎太陽光電產品的高性能及可靠度驗證技術

 

刊登日期:2021/9/5
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詹宗樺、盧冠伍、謝卓帆 / 工研院量測中心;彭成瑜 / 勤益科技大學電子工程系
 
太陽光電產品有賴於高性能及可靠度驗證技術,本文介紹國際與國內的測試規範差異,包含三種實施規範:國際電工委員會(IEC)、經濟部標準檢驗局的高效能太陽光電模組技術規範—自願性產品驗證(VPC)、經濟部能源局舉辦的優質太陽光電產品評選—金能獎。在此測試規範階層中,即符合國際IEC產品驗證可進入市場,國內VPC進一步把關高值化之高效能自願性產品,最終能在VPC多數高值化產品中評選出少數優質金能獎產品,實施方式是利用更嚴苛的可靠度驗證技術。金能獎帶領國內高值化的技術升級,朝向國際發展M6以上的電池大尺寸趨勢。文中呈現近三年金能獎在太陽光電產品的可靠度驗證與提升技術,比較差異並呈現2021年最新的關鍵項目:複合試驗、光暨高溫誘發衰減試驗(LeTID)、銅加速醋酸鹽霧試驗(CASS),亦針對台灣海島型氣候環境、沿海高腐蝕性問題,以期評選出最適合台灣使用之太陽光電產品。
 
【內文精選】
前 言
金能獎(Taiwan Excellent PV)為目前台灣優質太陽光電(Photovoltaic)產品最具指標性的評選活動,是經濟部能源局於102年起委託工研院量測中心舉辦,至今(110)年已是第九屆。從金能獎可以探討太陽光電產品的方向,以及需要重視的問題。近年來政府積極推動再生能源的布建,以達成2025年再生能源發電量占20%之目標,乃因順應減緩地球暖化的世界潮流和降低空氣污染。
 
以我國使用太陽光電產品來看,最常見的天然災害如地震及颱風等,應會增加太陽光電運維成本,同樣也必須探討何謂高效能太陽能電池與模組,以及了解相關太陽光電系統的成本分析。金能獎主要把關太陽光電產品的品質,針對模組及電池方面進行測量電性效率及轉換效率,測試內容皆是模擬實際案場發電時,太陽能系統會遇到的情況,包含戶外高溫高濕的環境變化、太陽能電池長時間使用電致衰減分析,以及IEC TC82上所探討之光暨高溫誘發衰減議題,在高溫、高濕加入定電流循環測試的情形。
 
金能獎介紹
「金能獎」是目前台灣最具規模的太陽光電產品評選活動,金能獎舉辦的目的即是將這些通過法規認證的產品,做進一步的加嚴測試,讓金能獎代表一項高規格的標準。對於製造方可以成為產品的附加價值,另一方面除了教育消費者使其了解現有法規認證,也透過金能獎了解各項測試內容,甚至是金能獎更多未來性的考量。目前太陽光電產品若符合國際IEC產品驗證即可進入市場(如圖一),由國際IEC、國內VPC及金能獎來進一步把關,最終能在多數高值化產品中評選出少數優質金能獎產品。
 
圖一、國內太陽光電產品測試規範階層
圖一、國內太陽光電產品測試規範階層
 
在今年第九屆金能獎中,是以IEC國際規範的測試方法去制定,同時納入CNS認證,另外今年也加入必須要提供標檢局的VPC證書才能完成金能獎的報名。由此可見,對於金能獎基本的門檻是建立在國際規範之上,藉由高標準且更謹慎的角度去看待每一項產品。因應「太陽能矽晶圓大尺寸來臨,逐漸淘汰較小尺寸矽晶圓」,經濟部能源局(金能獎主辦單位)鼓勵國內業者生產高值化產品。如表二可得結論為M6模組每平方公分價格較G1便宜,且最大功率較高。其模組每平方公分價格的計算方法,是以同家T公司所生產的G1電池模組與M6電池模組相比較,結果為M6電池較有優勢。
 
表二、G1尺寸電池模組與M6尺寸電池模組差異之比較
表二、G1尺寸電池模組與M6尺寸電池模組差異之比較
 
金能獎評選重點試驗項目介紹
3. 銅加速醋酸鹽霧試驗(CASS), ASTMB368-09規範
太陽光電系統用變流器之銅加速醋酸鹽霧試驗流程說明如圖七所示,此項試驗主要針對變流器的金屬外殼來做銅加速醋酸鹽霧試驗,今年加入此項目原因為沿海環境中水氣、鹽分會形成腐蝕性空氣,造成腐蝕的情況也越來越被重視。此銅加速醋酸鹽霧測試主要目的,是探討金屬暴露鹽污染條件下的影響。酸化鹽溶液、乾燥條件和高濕度時期參照…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
★本文節錄自《工業材料雜誌》417期,更多資料請見下方附檔。

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