ГОСТ Р 56980.2-2022 (МЭК 61215-2:2021). Национальный стандарт Российской Федерации. Модули фотоэлектрические. Оценка соответствия техническим требованиям. Часть 2. Методы испытаний

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 30.12.2022 № 1730-ст)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ Р МЭК 61646-2013"]:::doc
  n1["ГОСТ Р 56980.1-1-2020"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-r-56980-1-1-2020" "ГОСТ Р 56980.1-1-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Модули фотоэлектрические. Оценка соответствия техническим требованиям. Часть 1-1. Специальные требования к... (ут"
  n2["ГОСТ Р 56980.2-2020"]:::rst
  click n2 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-r-56980-2-2020" "ГОСТ Р 56980.2-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Модули фотоэлектрические. Оценка соответствия техническим требованиям. Часть 2. Методы испытаний (утв. и введен в д"
  n3["ГОСТ Р 56980.2-2022"]:::rst
  click n3 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-r-56980-2-2022" "ГОСТ Р 56980.2-2022. Национальный стандарт Российской Федерации. Модули фотоэлектрические. Оценка соответствия техническим требованиям. Часть 2. Методы испытаний (утв. и введен в д"
  n4["ГОСТ 35322.2-2025"]:::doc
  click n4 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-35322-2-2025" "ГОСТ 35322.2-2025. Межгосударственный стандарт. Модули фотоэлектрические. Оценка соответствия техническим требованиям. Часть 2. Методы испытаний (введен в действие Приказом Росстан"
  n3 --> n4
  n1 --> n3
  n0 --> n3
  n2 --> n3
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2022 г. № 1730-ст

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОДУЛИ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

ОЦЕНКА СООТВЕТСТВИЯ ТЕХНИЧЕСКИМ ТРЕБОВАНИЯМ

ЧАСТЬ 2

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

Photovoltaic modules. Evaluation of compliance with technical requirements. Part 2. Test methods

[IEC 61215-2:2021, Terrestrial photovoltaic (PV) modules — Design qualification and type approval — Part 2: Test procedures, MOD]

ГОСТ Р 56980.2-2022 (МЭК 61215-2:2021)

ОКС 27.160

Дата введения 1 января 2023 года

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «ВИЭСХ-ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ» (ООО «ВИЭСХ-ВИЭ») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 016 «Электроэнергетика»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 декабря 2022 г. № 1730-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 61215-2:2021 «Модули фотоэлектрические наземные. Оценка соответствия техническим требованиям. Часть 2. Методы испытаний» [IEC 61215-2:2021 «Terrestrial photovoltaic (PV) modules — Design qualification and type approval — Part 2: Test procedures», MOD] путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей, ссылок), которые выделены в тексте курсивом, а также путем изменения его структуры для приведения в соответствие с правилами, установленными ГОСТ 1.5 (подразделы 4.2 и 4.3).

Внесение указанных технических отклонений направлено на учет потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей объекта стандартизации, характерных для Российской Федерации.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Обозначение методов испытаний, установленных в настоящем стандарте, в МЭК 61215-2 и МЭК 61730-2 приведено в дополнительном приложении ДА.

Условия испытаний для определения выходных характеристик фотоэлектрических устройств и систем, установленные в стандартах, приведены в дополнительном приложении ДБ.

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДВ.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДГ

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р 56980.2-2020 (МЭК 61215-2:2016), ГОСТ Р 56980.1-1-2020 (МЭК 61215-1-1:2016) в части подразделов 3.2 и 3.3, ГОСТ Р МЭК 61646-2013 в части подраздела 10

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на плоские фотоэлектрические модули, предназначенные для длительной работы на открытом воздухе, и устанавливает методы испытаний для подтверждения их соответствия техническим требованиям.

Настоящий стандарт следует применять совместно с ГОСТ Р 56980.1, в котором установлены общие требования к оценке соответствия техническим требованиям, ГОСТ Р 56980.1.3 и ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]), в которых установлены специальные требования к оценке соответствия техническим требованиям фотоэлектрических модулей, изготовленных по разным технологиям.

Настоящий стандарт применим к плоским фотоэлектрическим модулям, предназначенным для работы при концентрированном излучении со степенью концентрации не более трех. Однако для оценки соответствия таких фотоэлектрических модулей техническим требованиям может быть недостаточно испытаний по настоящему стандарту и ГОСТ Р 56980.1. Испытания таких модулей следует проводить при значениях тока, напряжения и мощности, ожидаемых при максимальной концентрации, на которую они рассчитаны.

Примечание — Методы испытаний для подтверждения соответствия техническим требованиям фотоэлектрических модулей с концентраторами установлены в ГОСТ Р 56983 (см. также [3]).

Стандарт не распространяется на фотоэлектрические модули со встроенными электронными устройствами, например инверторами, однако его можно использовать в качестве основы для испытаний таких фотоэлектрических модулей.

Если фотоэлектрические модули предназначены для эксплуатации в условиях, когда их рабочая температура превышает 70 °C с вероятностью 98%, рекомендуется проводить испытания в условиях более высоких температур (см. [4]). Условия ускоренных испытаний могут быть скорректированы (см. [5]) для более точного учета особенностей конструкции разных типов фотоэлектрических модулей и различий в реальных условиях их функционирования.

Некоторые механизмы долгосрочной деградации могут быть обнаружены с помощью испытаний компонентов фотоэлектрических модулей. Проводить такие испытания фотоэлектрических модулей целиком не целесообразно из-за длительного времени, необходимого для возникновения отказа, и больших затрат на создание требуемых стрессовых условий. Испытания компонентов, которые можно считать частью общей программы испытаний на подтверждение соответствия техническим требованиям, приведены в ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 4.

При испытаниях фотоэлектрических модулей с многопереходными фотоэлектрическими элементами в испытания следует внести коррективы, учитывающие отличия испытаний таких модулей (см. [6], [7]).

В стандарте не рассмотрены методы испытаний для подтверждения соответствия специальным требованиям, связанным с отдельными вариантами применения и особенностями конструкции фотоэлектрических модулей. Например, специальные требования для случаев, когда фотоэлектрические модули интегрированы в конструкции здания/объекта, будут применяться в зонах с особыми климатическими условиями или на транспорте и т.п. Для оценки соответствия таких модулей специальным требованиям должны быть проведены дополнительные испытания по соответствующим стандартам или иным нормативным документам (например, ГОСТ Р МЭК 61701 - для фотоэлектрических модулей, предназначенных для работы в морском климате; ГОСТ Р 56979 - для фотоэлектрических модулей, предназначенных для работы в зонах с повышенным содержанием аммиака в воздухе, испытания, аналогичные испытаниям, конструкций здания/объекта — для фотоэлектрических модулей, интегрированных в эти конструкции здания/объекта, и т.п.). Также в этом случае может быть необходимо внесение изменений в испытания по настоящему стандарту или их объединение со специальными испытаниями.

Испытания по настоящему стандарту могут проводиться совместно с испытаниями на соответствие требованиям безопасности, установленным в ГОСТ Р 58809.2, с одним и тем же набором образцов.

Примечания

1 Для обеспечения того, чтобы все фотоэлектрические модули данного типа и данного изготовителя, к которым относятся образцы, испытанные по настоящему стандарту, соответствовали техническим требованиям, рекомендуется, чтобы система управления качеством на производстве фотоэлектрических модулей отвечала требованиям ГОСТ Р 58647.

2 Обозначение методов испытаний, установленных в настоящем стандарте, и аналогичных им испытаний на соответствие требованиям безопасности, установленным в ГОСТ Р 58809.2, принятым в документах Международной электротехнической комиссии, указаны в приложении ДА.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 25706-83 Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования

ГОСТ Р 56979 (МЭК 62716:2013) Модули фотоэлектрические. Испытания на стойкость к воздействию аммиака

ГОСТ Р 56980.1-2022 (МЭК 61215-1:2021) Модули фотоэлектрические. Оценка соответствия техническим требованиям. Часть 1. Общие требования

ГОСТ Р 56980.1.3 (МЭК 61215-1-3:2022) Модули фотоэлектрические. Оценка соответствия техническим требованиям. Часть 1-3. Специальные требования к испытаниям тонкопленочных фотоэлектрических модулей на основе аморфного кремния

ГОСТ Р 56980.1.4 (МЭК 61215-1-4:2022) Модули фотоэлектрические. Оценка соответствия техническим требованиям. Часть 1-4. Специальные требования к испытаниям тонкопленочных фотоэлектрических модулей на основе Cu(In, Ga)(S, Se)2

ГОСТ Р 56981-2016 (МЭК 62790:2014) Модули фотоэлектрические. Коммутационные коробки. Требования безопасности и испытания

ГОСТ Р 56983 (МЭК 62108:2007) Устройства фотоэлектрические с концентраторами. Методы испытаний

ГОСТ Р 57230-2016 (МЭК 62852:2014) Системы фотоэлектрические. Соединители постоянного тока. Классификация, требования к конструкции и методы испытаний

ГОСТ Р 57902-2017 (IEC/TS 62804-1:2015) Модули фотоэлектрические. Испытания на деградацию, вызванную высоким напряжением. Часть 1. Фотоэлектрические модули на основе кристаллического кремния

ГОСТ Р 58646 (IEC/TS 62782:2016) Модули фотоэлектрические. Испытания под циклической (динамической) механической нагрузкой

ГОСТ Р 58647 (IEC/TS 62941:2016) Модули фотоэлектрические наземные. Обеспечение качества. Повышение соответствия техническим требованиям

ГОСТ Р 58698-2019 (МЭК 61140:2016) Защита от поражения электрическим током. Общие положения для электроустановок и электрооборудования

ГОСТ Р 58809.1-2020 (МЭК 61730-1:2016) Модули фотоэлектрические. Оценка безопасности. Часть 1. Требования безопасности

ГОСТ Р 58809.2 (МЭК 61730-2:2016) Модули фотоэлектрические. Оценка безопасности. Часть 2. Методы испытаний

ГОСТ Р 59777 (МЭК 62938:2020) Модули фотоэлектрические. Испытание на неравномерную снеговую нагрузку

ГОСТ Р МЭК 60068-2-78 Испытания на воздействие внешних факторов. Часть 2-78. Испытания. Испытание Cab: Влажное тепло, постоянный режим

ГОСТ Р МЭК 60891 Государственная система обеспечения единства измерений. Приборы фотоэлектрические. Методики коррекции по температуре и энергетической освещенности результатов измерения вольт-амперной характеристики

ГОСТ Р МЭК 60904-1 Приборы фотоэлектрические. Часть 1. Измерение вольт-амперных характеристик

ГОСТ Р МЭК 60904-2 Государственная система обеспечения единства измерений. Приборы фотоэлектрические. Часть 2. Требования к эталонным солнечным приборам

ГОСТ Р МЭК 60904-3-2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Приборы фотоэлектрические. Часть 3. Принципы измерения характеристик фотоэлектрических приборов с учетом стандартной спектральной плотности энергетической освещенности наземного солнечного излучения

ГОСТ Р МЭК 60904-7 Государственная система обеспечения единства измерений. Приборы фотоэлектрические. Часть 7. Вычисление поправки на спектральное несоответствие при испытаниях фотоэлектрических приборов

ГОСТ Р МЭК 60904-8 Государственная система обеспечения единства измерений. Приборы фотоэлектрические. Часть 8. Измерение спектральной чувствительности фотоэлектрических приборов

ГОСТ Р МЭК 60904-9 Приборы фотоэлектрические. Часть 9. Требования к характеристикам имитаторов солнечного излучения

ГОСТ Р МЭК 60904-10-2013 Приборы фотоэлектрические. Часть 10. Методы определения линейности характеристик

ГОСТ Р МЭК 61701 Модули фотоэлектрические. Испытания на коррозию в солевом тумане

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Стабилизация

3.1 Общие положения

Все образцы должны иметь стабильные электрические характеристики. Стабилизацию осуществляют с помощью освещения или другим альтернативным методом. На образцы воздействуют в соответствии с выбранным методом стабилизации, непосредственно после чего определяют максимальную мощность испытуемых образцов, измеряя их вольт-амперную характеристику (ВАХ), и далее повторяют воздействие и определение максимальной мощности не менее трех раз до тех пор, пока максимальная мощность испытуемых образцов не станет стабильной, т.е. когда ее изменение в результате обработки будет отвечать требованию 4.2.2.

3.2 Критерий завершения стабилизации

Считают, что максимальная мощность испытуемого образца стабилизировалась, если выполняется следующее условие:

\frac{P_{max}^{max} - P_{max}^{min}}{P_{max}^{med}} <x , (1)

где P_{max}^{max} , P_{max}^{min} , P_{max}^{med} — соответственно максимальное, минимальное и среднее значения максимальной мощности в трех последних последовательных измерениях ВАХ;

x — показатель завершения стабилизации, который определяется технологией изготовления испытуемых образцов. Значение параметра x определяется технологией изготовления испытуемых образцов и указано в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]).

3.3 Методы стабилизации

3.3.1 Стабилизация освещением

Стабилизацию электрических характеристик испытуемых образцов освещением рекомендуется проводить под имитатором солнечного излучения.

3.3.1.1 Испытательное оборудование

Испытательное оборудование для измерения ВАХ по 4.2, а также активная нагрузка, обеспечивающая работу испытуемого образца вблизи точки его максимальной мощности, или электронное устройство слежения за точкой максимальной мощности. Для стабилизации при естественном солнечном освещении рекомендуется использовать устройство слежения за точкой максимальной мощности.

Для обеспечения облучения испытуемых образцов во время выдержки при освещении может использоваться имитатор солнечного излучения класса CCC или выше.

Для измерения ВАХ при начальной, конечной стабилизации и в процессе выполнения всей программы испытаний по настоящему стандарту рекомендуется использовать один и тот же имитатор солнечного излучения.

Примечание - Если для проведения начальной, конечной стабилизации и/или измерения ВАХ использовали не один и тот же имитатор солнечного излучения, это должно быть отмечено в протоколе испытаний, и должна быть приведена информация о различиях имитаторов, позволяющая обеспечить сопоставимость результатов измерений и оценить их точность.

3.3.1.2 Проведение стабилизации

1. Устанавливают испытуемые образцы, подключают испытательное оборудование и измеряют ВАХ, как указано в 4.2, при выбранных условиях по энергетической освещенности и температуре или при стандартных условиях испытаний (СУИ). Определяют максимальную мощность испытуемых образцов.

Рекомендуется измерять ВАХ при СУИ, под имитатором солнечного излучения.

Значение температуры испытуемых образцов должно быть выбрано таким образом, чтобы его можно было воспроизвести с точностью +/- 2,0 °C на всех последующих этапах стабилизации.

Допустимый диапазон значений температуры испытуемых образцов при проведении стабилизации с использованием имитатора солнечного излучения составляет (50 +/- 10) °C. При проведении стабилизации при естественном солнечном освещении допустимый диапазон температуры испытуемых образцов определяется технологией их изготовления и установлен в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]).

2. Подключают к испытуемым образцам активную нагрузку или устройство слежения за максимальной мощностью.

3. Подвергают рабочие поверхности испытуемых образцов выдержке при освещении не менее двух раз. Суммарная энергетическая экспозиция каждого раза определяется технологией изготовления образцов и указана в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]).

Экспозицию под имитатором солнечного излучения следует проводить при энергетической освещенности в пределах от 800 до 1000 Вт/м2.

Регистрируют в процессе воздействия значения энергетической освещенности, температуры испытуемых образцов и активной нагрузки, а также значение суммарной энергетической экспозиции на данном этапе.

4. Измеряют ВАХ, как указано в 4.2, и определяют максимальную мощность испытуемых образцов, при той же температуре, что и на этапе 1, +/- 2,0 °C.

Промежуток времени между завершением выдержки и измерением ВАХ определяется технологией изготовления фотоэлектрических модулей и установлен в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]).

5. Повторяют этапы 3 и 4.

Суммарная энергетическая экспозиция при повторном проведении этапа 3 должна быть приблизительно равна энергетической экспозиции при первоначальном выполнении этапа 3.

6. Оценивают стабильность максимальной мощности испытуемых образцов в соответствии с 3.2.

7. Если изменение максимальной мощности испытуемого образца отвечает требованиям 3.2, его стабилизацию завершают.

Если изменение максимальной мощности испытуемого образца не отвечает требованиям 3.2, повторяют этапы 3 - 6, используя для проверки стабильности максимальной мощности значения трех последних измерений, до тех пор, пока не будет выполнено условие неравенства (1) и когда максимальную мощность испытуемого образца можно будет считать стабильной.

8. Вносят в протокол испытаний значения общей суммарной энергетической экспозиции стабилизации и всех параметров, при которых была достигнута стабилизация. При проведении испытаний при естественном солнечном освещении, там, где это необходимо, указывают тип активной нагрузки и профили изменения температуры и энергетической освещенности во времени.

3.3.2 Альтернативные методы стабилизации

Вместо выдержки при освещении для стабилизации характеристик испытуемых образцов могут быть использованы другие методы. Например, известно, что протекание тока смещения может оказывать на фотоэлектрические элементы воздействие, сходное с освещением. Альтернативные методы стабилизации могут быть рекомендованы изготовителем.

Перед использованием любого альтернативного метода стабилизации следует проверить его применимость для фотоэлектрических модулей данного типа. Проверку выполняют в последовательности A в качестве начальной стабилизации. Проверку применимости метода проводят с тремя фотоэлектрическими модулями следующим образом.

1. Проводят стабилизацию испытуемых образцов по альтернативному методу.

2. Измеряют ВАХ испытуемых образцов при СУИ в соответствии с 4.2.3 не ранее минимального и не позднее максимального времени восстановления после выдержки, установленного для фотоэлектрических модулей, изготовленных по данной технологии, в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]).

3. Проводят стабилизацию испытуемых образцов с помощью освещения, используя имитатор солнечного излучения (см. 3.3.1).

4. Повторно измеряют ВАХ испытуемых образцов при СУИ в соответствии с 4.2.3 не ранее минимального и не позднее максимального времени восстановления после выдержки, определенного для фотоэлектрических модулей, изготовленных по данной технологии, в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]).

Альтернативный способ считают пригодным для стабилизации, если результаты измерений ВАХ, выполненные на этапах 2 и 4, отличаются не более чем на 2% для всех трех испытуемых модулей.

3.4 Начальная стабилизация

Начальную стабилизацию освещением проводят, как указано в 3.3.1.

Если предполагается использовать альтернативный метод стабилизации и он допустим для фотоэлектрических модулей данного типа в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]), то сначала выполняют проверку применимости метода с тремя фотоэлектрическими модулями, как указано в 3.3.2. Если проверка прошла успешно, проводят начальную стабилизацию, используя альтернативный метод, если нет, выполняют стабилизацию с помощью освещения.

Количество испытуемых образцов, которые должны пройти начальную стабилизацию, определяется технологией изготовления испытуемых образцов и указано в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]).

В зависимости от технологии изготовления испытуемых фотоэлектрических модулей начальная стабилизация может быть предназначена только для проверки соответствия выходных параметров испытуемых образцов значениям, указанным изготовителем на паспортной табличке и технической документации (см. ГОСТ Р 56980.1-2022, пункт 7.2.1). В этом случае может быть не обязательно прохождение стабилизации всеми испытуемыми образцами.

3.5 Конечная стабилизация

Конечную стабилизацию выполняют тем же методом, что и начальную стабилизацию.

Конечную стабилизацию используют для оценки деградации максимальной мощности испытуемых образцов в результате испытаний по ГОСТ Р 56980.1-2022, пункт 7.2.2.

Если в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]) для фотоэлектрических модулей, изготовленных по данной технологии, не указано иное, конечную стабилизацию должны пройти все испытуемые образцы после проведения испытаний по последовательностям C — D, а также испытуемый образец после испытания шунтирующих диодов на термостойкость (см. ГОСТ Р 56980.1-2022, рисунок 2). Также в каждой конечной стабилизации по настоящему стандарту должен участвовать один образец, прошедший испытания по последовательности A.

4 Испытания

4.1 Визуальный контроль

4.1.1 Назначение

Испытание предназначено для выявления любых видимых дефектов и повреждений испытуемых образцов.

4.1.2 Испытательное оборудование

Для проведения испытаний требуются световой стол, лупы просмотровые (по крайней мере, ЛП-Х-4x и ЛП-Х-10x по ГОСТ 25706-83), измерительные инструменты, весы, а также фотоаппарат или аналогичное устройство для фиксации дефектов и повреждений с требуемой кратностью увеличения, шаблоны, если необходимо.

4.1.3 Проведение испытания

Тщательно осматривают каждый испытуемый образец при освещении не менее 1000 люкс для выявления видимых функциональных повреждений по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8.

Фиксируют любые дефекты и повреждения, которые могут влиять на функционирование и безопасность испытуемых образцов, описывают и/или фотографируют состояние и положение всех обнаруженных повреждений, в том числе трещин, пузырьков, отслоений и т.п., которые могут ухудшить или отрицательно повлиять на характеристики испытуемого образца в последующих испытаниях, и вносят эти данные в протокол испытаний.

А также во время визуального контроля перед проведением всех испытаний:

• проверяют соответствие габаритных, установочных и присоединительных размеров, а также массы испытуемых образцов значениям, указанным в технической документации;
• проводят испытание маркировки на стойкость к истиранию в соответствии с 4.16.

4.1.4 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8.

После начального визуального контроля должно быть подтверждено, что маркировка отвечает требованиям 4.16, размеры и масса образцов соответствуют указанным в технической документации.

4.2 Измерение вольт-амперных характеристик

4.2.1 Общие положения

Испытание предназначено для измерения ВАХ, определения максимальной мощности испытуемых образцов при стабилизации, до и после проведения испытаний на воздействие внешних факторов и оценки изменения характеристик испытуемых образцов, а также для проверки соответствия выходных параметров значениям, указанным на паспортной табличке и технической документации.

Для оценки изменения характеристик испытуемых образцов очень важным является воспроизводимость результатов испытания. Воспроизводимость для максимальной мощности испытуемых образцов при СУИ должна быть не хуже установленной для фотоэлектрических модулей, изготовленных по данной технологии (см. ГОСТ Р 56980.1-2022, пункт 7.2.2).

ВАХ измеряют по ГОСТ Р МЭК 60904-1. Измерения ВАХ фотоэлектрических модулей с многопереходными элементами и двусторонних фотоэлектрических модулей следует проводить с учетом специальных требований к измерению ВАХ таких модулей (см. [6] и [8]).

Измерение ВАХ проводят при трех вариантах условий испытаний: при СУИ (см. 4.2.2), при выбранных условиях по энергетической освещенности и температуре (см. 4.2.3) и в условиях низкой энергетической освещенности (см. 4.2.4).

Примечание — Условия испытаний, установленные в стандартах, приведены в приложении ДБ.

Измерения ВАХ проводят с использованием имитатора солнечного излучения.

Для измерения ВАХ при начальной, конечной стабилизации и в процессе выполнения всей программы испытаний по настоящему стандарту рекомендуется использовать один и тот же имитатор солнечного излучения.

Примечание - Если для проведения начальной, конечной стабилизации и/или измерения ВАХ использовали не один и тот же имитатор солнечного излучения, это должно быть отмечено в протоколе испытаний и должна быть приведена информация о различиях имитаторов, обеспечивающая сопоставимость результатов измерений и позволяющая оценить их точность.

Допускается измерение ВАХ при естественном солнечном освещении, если точность измерения ВАХ и определения выходных параметров испытуемых образцов сопоставима с результатами, полученными при измерении ВАХ под имитатором солнечного излучения, и достаточна для оценки изменения максимальной мощности.

Все измерения ВАХ для определения изменения максимальной мощности в результате проведения отдельных испытаний по настоящему стандарту рекомендуется проводить при СУИ.

При измерении ВАХ гибких фотоэлектрических модулей испытуемые образцы должны находиться в горизонтальном и плоском (т.е. полностью разложенном) положении.

4.2.2 Испытательное оборудование

Для проведения испытаний необходимо испытательное оборудование, указанное в ГОСТ Р МЭК 60904-1, со следующими изменениями и дополнениями.

При проведении испытания с использованием имитатора солнечного излучения имитатор должен быть класса CAA или выше и отвечать требованиям ГОСТ Р МЭК 60904-9, с изменениями и дополнениями [9]. При испытаниях фотоэлектрических модулей большой площади (определение — см. ГОСТ Р 56980.1-2022, подраздел 3.4) может использоваться имитатор класса CBA.

Пространственная однородность и относительное спектральное распределение энергетической освещенности в области измерений имитатора не должны различаться при разных значениях энергетической освещенности в пределах значений, необходимых для измерений по настоящему стандарту.

Чтобы достичь требуемой точности измерений, спектральное распределение энергетической освещенности имитатора солнечного излучения должно охватывать весь диапазон длин волн, охватываемый спектральной чувствительностью испытуемых фотоэлектрических модулей (см. [9] и [10]).

Эталонный фотоэлектрический прибор, отвечающий требованиям ГОСТ Р МЭК 60904-2 с учетом изменений, повышающих точность и достоверность результатов измерений (см. [11]), должен быть эталонным фотоэлектрическим модулем того же размера и выполненным по той же технологии, что и испытуемые образцы (для обеспечения соответствия характеристик эталонного прибора характеристикам испытуемых образцов в требуемых диапазонах энергетической освещенности, спектрального распределения и температур).

Если указанный эталонный прибор недоступен, то используют имитатор солнечного излучения класса AAA или необходимо дополнительное оборудование для измерения спектральной чувствительности испытуемых образцов по ГОСТ Р МЭК 60904-8 с учетом изменений методики, повышающих точность и достоверность результатов измерений (см. [12]).

Спектрорадиометр должен отвечать требованиям ГОСТ Р МЭК 60904-7.

Для измерения ВАХ фотоэлектрических модулей с многопереходными элементами источник освещения и эталонный прибор должны отвечать дополнительным требованиям (см. [6], подразделы 6.1 и 6.2), в частности для измерений с использованием имитатора солнечного излучения используют только имитатор класса AAA. Если в этом случае необходимо оборудование для измерения спектральной чувствительности, оно также должно отвечать дополнительным требованиям (см. [7]).

Для проведения испытания двусторонних фотоэлектрических модулей необходимо дополнительное оборудование (см. [8], раздел 5), и источник освещения должен также отвечать дополнительным требованиям (см. [8], подразделы 5.1, 5.2). Необходим источник излучения с регулируемыми уровнями энергетической освещенности и/или с энергетической освещенностью тыльной поверхности испытуемых образцов таким образом, чтобы можно было обеспечить условия стандартной двусторонней энергетической освещенности образцов (1000 Вт/м2 на лицевой поверхности и 135 Вт/м2 на тыльной поверхности испытуемого образца одновременно) хотя бы одним из способов, установленных в [8].

Также для измерения ВАХ необходимы:

• требуемое количество датчиков температуры испытуемых образцов (см. 4.2.3). Если возможно с достаточной точностью определить точку средней температуры испытуемого образца, то для измерения его температуры достаточно использовать один датчик температуры;
• средства поддержания температуры испытуемого образца на уровне (25 +/- 2) °C или на уровне выбранного значения температуры и, если необходимо, средства поддержания температуры эталонного прибора, с точностью +/- 1 °C и повторяемостью +/- 0,5 °C.

Для измерения ВАХ в условиях низкой освещенности также необходимы средства для изменения энергетической освещенности до 200 Вт/м2 без изменения пространственной однородности и относительного спектрального распределения энергетической освещенности по ГОСТ Р МЭК 60904-10.

4.2.3 Измерение вольт-амперных характеристик при стандартных условиях испытаний

ВАХ испытуемых образцов измеряют по ГОСТ Р МЭК 60904-1 при СУИ: энергетическая освещенность (1000 +/- 100) Вт/м2, температура элемента (25 +/- 2) °C, спектральный состав AM 1,5 в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60904-3 с учетом последних данных по спектру AM 1,5 (см. [13]), световой поток направлен нормально к воспринимающей поверхности.

Датчики температуры устанавливают на тыльной поверхности испытуемого образца около середины за двумя фотоэлектрическими элементами. Если необходимо для обеспечения точности измерений, датчики температуры могут быть установлены, как показано на рисунке 1, в трех или четырех точках. Если ВАХ измеряют при естественном солнечном освещении, датчики температуры должны быть установлены, как показано на рисунке 1. При испытании модулей с фотоэлектрическими элементами из кристаллического кремния датчики закрепляют напротив центров фотоэлектрических элементов. При испытании тонкопленочных фотоэлектрических модулей места размещения датчиков не должны совпадать с центрами фотоэлектрических элементов.

Рисунок 1 — Размещение датчиков температуры на тыльной поверхности испытуемого образца

Температуру модуля определяют как среднее значение результатов измерений во всех точках. Не учитывают температуру испытуемого образца в одной из четырех точек измерения, если она отличается более чем на 5 °C от средней температуры остальных трех точек измерения.

Если при измерениях испытуемых образцов, электрические характеристики которых можно считать линейными в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60904-10, температура испытуемых образцов вышла за пределы (25 +/- 2) °C, их ВАХ приводят к 25 °C по ГОСТ Р МЭК 60891, используя температурные коэффициенты (см. 4.4).

Если спектральные характеристики эталонного прибора не совпадают с характеристиками испытуемого образца, в ВАХ вносят поправки на различие спектральных характеристик, используя ГОСТ Р МЭК 60904-7 с учетом изменений методики, повышающих достоверность результатов (см. [14]).

По ВАХ при СУИ определяют максимальную мощность при СУИ.

По ВАХ при СУИ, измеренной после начальной стабилизации, проверяют соответствие значений максимальной мощности, напряжения холостого хода и тока короткого замыкания испытуемых образцов при СУИ значениям, указанным на их паспортных табличках и в технической документации.

Измерения ВАХ двусторонних фотоэлектрических модулей приведены в [8]. Выполняют измерения ВАХ при СУИ для лицевой и тыльной поверхности и в условиях стандартной двусторонней энергетической освещенности: 1000 Вт/м2 на лицевой поверхности и 135 Вт/м2 на тыльной поверхности испытуемого образца одновременно.

Для оценки соответствия значений выходных параметров двусторонних испытуемых образцов значениям, указанным изготовителем (критерий 1, ГОСТ Р 56980.1-2022, пункт 7.2.1) при начальных испытаниях у каждого испытуемого образца по измеренной ВАХ при СУИ должны быть определены коэффициенты двусторонности, см. [8]:

\phi_{I\text{к}.\text{з}} = I_{\text{к}.\text{з т}}I_{\text{к}.\text{з л}} , (2)

\phi_{U\text{х}.\text{х}} = U_{\text{х}.\text{х т}}U_{\text{х}.\text{х л}} , (3)

\phi_{Pmax} = P_{max\text{т}}P_{max\text{л}} , (4)

где \phi_{I\text{к}.\text{з}} — коэффициент двусторонности по току короткого замыкания;

\phi_{U\text{х}.\text{х}} — коэффициент двусторонности по напряжению холостого хода;

\phi_{Pmax} — коэффициент двусторонности по максимальной мощности;

Iк.з т, Uх.х т и Pmax т — ток короткого замыкания, напряжение холостого хода и максимальная мощность при освещении тыльной поверхности модуля, соответственно;

Iк.з л, Uх.х л и Pmax л — ток короткого замыкания, напряжение холостого хода и максимальная мощность при освещении лицевой поверхности модуля, соответственно.

Для оценки деградации максимальной мощности после проведения испытаний (критерий 2, ГОСТ Р 56980.1-2022, пункт 7.2.2) измерение ВАХ проводят только в условиях стандартной двусторонней энергетической освещенности. Коэффициенты двусторонности определяют, только если это указано в процедуре конкретного испытания, для оценки результатов которого выполняют измерение ВАХ. Коэффициенты двусторонности, определенные во время начальных испытаний, можно использовать для вычисления энергетической освещенности только лицевой поверхности испытуемых образцов, эквивалентной по воздействию энергетической освещенности обоих рабочих поверхностей испытуемых образцов. При определении максимальной мощности в условиях стандартной двусторонней энергетической освещенности для определения значения эквивалентной односторонней энергетической освещенности можно использовать любой метод, установленный в ГОСТ Р МЭК 60891, если выполняются требования по максимально допустимому значению расширенной неопределенности U0,95(P0max СУИ), см. ГОСТ Р 56980.1-2022, пункт 7.2.1.

Примечания

1 Использование методов ГОСТ Р МЭК 60891 для определения эквивалентного значения энергетической освещенности лицевой поверхности может помочь избежать калибровки имитатора солнечного излучения для всех испытуемых образцов с отличающимися значениями коэффициентов двусторонности.

2 Измерение ВАХ в условиях стандартной повышенной двусторонней энергетической освещенности не обязательно. Для оценки характеристик и поведения двусторонних модулей в условиях стандартной повышенной двусторонней освещенности токи могут быть экстраполированы от более низких значений энергетической освещенности, если не указано иное в условиях конкретных испытаний.

При измерении ВАХ гибких фотоэлектрических модулей испытуемые образцы должны находиться в горизонтальном и плоском (т.е. полностью разложенном) положении.

Измерения ВАХ фотоэлектрических модулей большой площади (определение — см. ГОСТ Р 56980.1-2022, подраздел 3.4) испытательная организация может проводить на предприятии-изготовителе, при условии, что измерения полностью соответствуют требованиям настоящего стандарта.

Измерения ВАХ двусторонних фотоэлектрических модулей приведены в [8]. Измерение ВАХ фотоэлектрических модулей на основе многопереходных структур приведено в [6].

4.2.4 Измерение вольт-амперных характеристик при выбранных условиях по энергетической освещенности и температуре

ВАХ испытуемых образцов измеряют по ГОСТ Р МЭК 60904-1 при выбранных условиях по энергетической освещенности и температуре, спектральном составе AM 1,5 в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60904-3 с учетом последних данных по спектру AM 1,5 (см. [13]) и световом потоке, направленном нормально к воспринимающей поверхности. Определяют максимальную мощность. Измерения ВАХ двусторонних фотоэлектрических модулей приведены в [8]. Измерение ВАХ фотоэлектрических модулей на основе многопереходных структур приведено в [6].

Датчики температуры устанавливают, как указано в 4.2.3.

Рекомендуется выбирать температуру испытуемого образца в диапазоне от 25 °C до 50 °C и энергетическую освещенность в диапазоне от 700 до 1100 Вт/м2.

Значения температуры испытуемых образцов и энергетической освещенности должны быть выбраны таким образом, чтобы их можно было воспроизвести с точностью не менее +/- 2,0 °C и +/- 5%, соответственно, при всех измерениях ВАХ.

Следует принять все меры, для того чтобы обеспечить измерение ВАХ и определение максимальной мощности при сходных условиях испытаний в течение всей программы испытаний, т.е. минимизировать величину поправок выполнением измерений при примерно одинаковых значениях температуры и энергетической освещенности.

Для испытуемых образцов, характеристики которых не являются линейными в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60904-10, измерение должно проводиться при отклонении энергетической освещенности в пределах +/- 5% и отклонении температуры испытуемых образцов в пределах +/- 2 °C от выбранного значения.

Если испытуемые образцы предназначены для работы в диапазонах энергетической освещенности и температуры, отличающихся от рекомендованных, ВАХ могут быть измерены при температуре, энергетической освещенности, соответствующих условиям предполагаемой эксплуатации фотоэлектрического модуля.

Для испытуемых образцов, характеристики которых можно считать линейными в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60904-10, полученные результаты приводят к одному значению энергетической освещенности и/или температуры, используя поправки по температуре и энергетической освещенности в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60891, если значения энергетической освещенности и/или температуры во время измерений ВАХ одного и того же испытуемого образца при начальных испытаниях, до и после испытания на воздействие внешних факторов и/или заключительных испытаниях различны.

Если спектральные характеристики эталонного прибора не совпадают с характеристиками испытуемого образца, в значение максимальной мощности вносят поправки на различие спектральных характеристик, используя ГОСТ Р МЭК 60904-7 с учетом изменений методики, повышающих достоверность результатов (см. [14]).

4.2.5 Измерение вольт-амперных характеристик в условиях низкой освещенности

ВАХ испытуемых образцов измеряют по ГОСТ Р МЭК 60904-1 в условиях низкой энергетической освещенности (УНО): энергетическая освещенность (200 +/- 20) Вт/м2, температура элемента (25 +/- 2) °C, спектральный состав AM 1,5 в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60904-3 с учетом последних данных по спектру AM 1,5 (см. [13]), световой поток направлен нормально к воспринимающей поверхности.

Датчики температуры устанавливают, как указано в 4.2.3.

Энергетическую освещенность снижают до уровня (200 +/- 20) Вт/м2, как указано в ГОСТ Р МЭК 60904-10-2013, пункты 5.1.6 и 5.2.6, с помощью сеточных фильтров с однородной плотностью сетки или других способов, которые не влияют на пространственную однородность и относительное спектральное распределение энергетической освещенности.

Если при измерениях испытуемых образцов, электрические характеристики которых можно считать линейными в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60904-10, температура испытуемых образцов вышла за пределы (25 +/- 2) °C, их ВАХ приводят к 25 °C по ГОСТ Р МЭК 60891, используя температурные коэффициенты (см. 4.4).

Если спектральные характеристики эталонного прибора не совпадают с характеристиками испытуемого образца, в ВАХ вносят поправки на различие спектральных характеристик, используя ГОСТ Р МЭК 60904-7 с учетом изменений методики, повышающих достоверность результатов (см. [14]).

Измерения ВАХ двусторонних фотоэлектрических модулей приведены в [8]. Выполняют два измерения: с освещением только лицевой поверхности и с освещением только тыльной поверхности. Для измерения таких образцов необходимы перегородки, устанавливаемые по краям образцов, и затеняющий экран, закрывающий во время измерений неосвещаемую сторону испытуемого образца. По полученным ВАХ также рассчитывают коэффициенты двусторонности при низкой освещенности 200 Вт/м2, по формулам (2) - (4).

Измерение ВАХ фотоэлектрических модулей на основе многопереходных структур приведено в [6].

Измерения ВАХ фотоэлектрических модулей большой площади испытательная организация может проводить на предприятии-изготовителе, при условии, что измерения полностью соответствуют требованиям настоящего стандарта.

4.3 Измерение сопротивления изоляции

4.3.1 Назначение

Испытание предназначено для проверки, достаточно ли хорошо токоведущие части испытуемого фотоэлектрического модуля изолированы от доступных частей и доступных проводящих частей.

4.3.2 Испытательное оборудование и материалы

a) Прибор для измерения сопротивления изоляции, который обеспечивает следующие функции:

• ограничение тока;
• подачу напряжения постоянного тока, значение которого равно значению, указанному в таблице 1 для соответствующего максимального номинального напряжения постоянного тока фотоэлектрической системы, для установки в которую предназначены фотоэлектрические модули, соответствующего класса модулей по способу защиты от поражения электрическим током и в зависимости о наличия непроницаемых соединений. Точность измерения напряжения должна быть не менее 2%;
• измерение тока по миллиамперной шкале;
• измерение сопротивления, если необходимо.

Для выполнения этих функций могут быть использованы одно или несколько различных устройств.

b) Проводящая фольга, размер фольги должен быть достаточен для выполнения этапа 2.

4.3.3 Условия испытаний

Испытание проводят при температуре окружающей среды (25 +/- 10) °C и относительной влажности не более 75%.

Уровни испытательного напряжения определяются максимальным номинальным напряжением постоянного тока фотоэлектрической системы, для установки в которую предназначены испытуемые фотоэлектрические модули Usys, классом испытуемых фотоэлектрических модулей по способу защиты от поражения электрическим током и наличием в их конструкции непроницаемых соединений (см. таблицу 1).

Примечания

1 Классы фотоэлектрических модулей по способу защиты от поражения электрическим током установлены в ГОСТ Р 58809.1-2020, раздел 4, и соответствуют ГОСТ Р 58698.

2 Испытание по измерению сопротивления изоляции полностью совпадает с этим испытанием при оценке соответствия требованиям безопасности по ГОСТ Р 58809.2, и соответственно следует применять те же уровни испытательного напряжения.

3 О непроницаемых соединениях в фотоэлектрических модулях и их учете для безопасности см. ГОСТ Р 58809.1 и ГОСТ Р 58809.2, в том числе определение — см. ГОСТ Р 58809.1-2020, пункт 3.2.18.

Таблица 1

Испытательное напряжение для определения сопротивления изоляции

Рабочая поверхность испытуемого образца должна быть защищена от попадания на нее освещения, и испытуемый образец не должен быть подключен к какому-либо источнику питания, кроме измерительного прибора.

Примечание - В испытуемом образце с несколькими рабочими поверхностями от освещения должны быть защищены все рабочие поверхности.

4.3.4 Проведение испытания

1. Устанавливают перемычку между выводами испытуемого образца и соединяют их с положительным выходом прибора для измерения сопротивления изоляции.

2. Соединяют открытые металлические части испытуемого образца с отрицательным выходом измерительного прибора. Если у испытуемого образца отсутствует рама или она не проводит или плохо проводит ток, плотно оборачивают края образца проводящей фольгой. Соединяют все части фольги с отрицательным выходом измерительного прибора.

Фотоэлектрические модули, изготовленные по некоторым технологиям, могут быть чувствительными к статической поляризации, если модуль находится под положительным потенциалом на раме. В этом случае подключение прибора для измерения сопротивления изоляции к испытуемым образцам следует выполнять с противоположной полярностью, данные о чувствительности испытуемых образцов к статической поляризации должны быть предоставлены изготовителем и занесены в протокол испытаний.

3. Через 1 мин или более после выполнения этапа 2 со скоростью, не превышающей 500 В/с, увеличивают подаваемое измерительным прибором напряжение до значения, равного указанному в таблице 1, и поддерживают напряжение на этом уровне в течение 1 мин.

4. Снижают приложенное напряжение до нуля и устанавливают перемычку между выводами измерительного прибора для сброса остаточного напряжения испытуемого образца.

5. Определяют наличие следов пробоя изоляции или поверхностного пробоя. При обнаружении следов нарушения изоляции или поверхностного пробоя испытания прекращают и испытанный образец считают не выдержавшим испытания.

6. Убирают перемычку между выводами измерительного прибора.

7. Повторно подают напряжение на испытуемый образец: со скоростью, не превышающей 500 В/с, увеличивают подаваемое измерительным прибором напряжение до значения, указанного в таблице 1, и поддерживают напряжение на этом уровне в течение 2 мин.

8. Определяют сопротивление изоляции.

9. Снижают приложенное напряжение до нуля и устанавливают перемычку между выводами измерительного прибора для сброса остаточного напряжения испытуемого образца.

10. Убирают перемычку между выводами измерительного прибора и отсоединяют измерительное оборудование от испытуемого образца.

4.3.5 Заключительные испытания

Проводят визуальный контроль по 4.1.

4.3.6 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8;
• при проведении испытания не было пробоя изоляции и поверхностного пробоя;
• у испытуемых образцов с площадью рабочей поверхности не более 0,1 м2 значение сопротивления изоляции не менее 400 МОм;
• у испытуемых образцов с площадью рабочей поверхности более 0,1 м2 произведение измеренного сопротивления изоляции на площадь поверхности испытуемого образца не менее 40 МОм·м2.

4.4 Определение температурных коэффициентов

Испытание предназначено для определения температурных коэффициентов тока короткого замыкания, напряжения холостого хода и максимальной мощности.

Температурные коэффициенты определяют по ГОСТ Р МЭК 60891 при СУИ.

Полученные значения температурных коэффициентов испытуемых образцов верны при той энергетической освещенности, при которой проводились измерения. При других уровнях энергетической освещенности в значения температурных коэффициентов испытуемых образцов вносят поправку на отклонения энергетической освещенности (для испытуемых образцов с линейными характеристиками в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60904-10 поправку вносят по ГОСТ Р МЭК 60891).

У двусторонних испытуемых образцов температурные коэффициенты такие же, как у односторонних при воздействии освещения на лицевую поверхность, полностью затеняющую тыльную поверхность образцов. Тыльная сторона должна быть закрыта таким образом, чтобы ее вклад был не более уровней, указанных для «необлученного фона» (см. [8]).

Если напряжение холостого хода или ток короткого замыкания невозможно измерить из-за встроенной в испытуемые образцы электроники, соответствующий температурный коэффициент должен быть указан как «не измеряемый из-за встроенной электроники». Напряжение холостого хода или ток короткого замыкания не должны определяться никаким другим методом, кроме прямого измерения, например экстраполяцией.

Примечание — Для модулей с линейными характеристиками в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60904-10 температурные коэффициенты верны при энергетической освещенности в диапазоне +/- 30% значения энергетической освещенности, при которой проводились измерения.

Проверяют соответствия полученных значений температурных коэффициентов значениям, указанным в технической документации.

4.5 Испытание на комплексное воздействие факторов окружающей среды в натурных условиях

4.5.1 Назначение

Испытание предназначено для предварительной оценки способности фотоэлектрического модуля противостоять в рабочем режиме воздействию внешней среды и выявить комплексное влияние внешних климатических факторов, ухудшающих характеристики модуля, которое невозможно определить в лабораторных условиях.

Примечание - При оценке срока службы фотоэлектрического модуля по результатам успешного прохождения этого испытания следует быть осторожным, поскольку сами испытания являются кратковременными, и изменения условий внешней среды при этих испытаниях могут быть представлены недостаточно, не отражать всех возможных условий эксплуатации, на применение в которых рассчитаны испытуемые фотоэлектрические модули. Эти испытания следует рассматривать как общее руководство или как указание на возможные проблемы.

4.5.2 Испытательное оборудование

a) Прибор для измерения энергетической экспозиции с точностью не менее +/- 5%.

b) Открытая стойка, позволяющая устанавливать испытуемый образец и прибор для измерения энергетической экспозиции в соответствии с требованиями 4.5.3. Стойка должна быть теплоизолирована от испытуемого образца и обеспечивать условия для свободного отвода тепла с его поверхностей.

c) Средства установки испытуемого образца в соответствии с рекомендациями изготовителя — вместо открытой стойки, с учетом требований перечисления b), если конструкция испытуемого образца не предназначена для установки на открытой стойке.

d) Прибор для проверки копланарности рабочих поверхностей эталонного прибора и испытуемого образца, в пределах угла +/- 2°.

e) Активная нагрузка, обеспечивающая работу испытуемого образца вблизи точки его максимальной мощности, или электронное устройство слежения за точкой максимальной мощности. Значение нагрузки должно быть внесено в протокол испытаний.

4.5.3 Проведение испытания

1. Устанавливают испытуемый образец в соответствии с требованиями изготовителя на открытой стойке или указанным изготовителем образом.

Испытуемый образец устанавливают под углом наклона рабочей поверхности к горизонту, равным широте местности +/- 5°, ориентируя на юг.

Значение угла наклона испытуемого образца должно быть внесено в протокол испытаний.

2. Устанавливают прибор для измерения энергетической экспозиции в плоскости лицевой рабочей поверхности испытуемого образца в пределах 0,3 м от него таким образом, чтобы рабочие поверхности измерительного прибора и испытуемого образца были копланарны.

3. Устанавливают все рекомендуемые изготовителем средства защиты от местного перегрева.

4. Подключают к испытуемому образцу нагрузку или устройство слежения за точкой максимальной мощности.

5. Подвергают испытуемый образец выдержке при естественном солнечном освещении с суммарной энергетической экспозицией 60 кВт·ч/м2.

В течение выдержки необходимо следить, чтобы испытуемые образцы не подвергались загрязнению, которое может оказать влияние на результаты испытаний, и очищать испытуемые образцы по мере необходимости, но не реже одного раза в неделю.

4.5.4 Заключительные испытания

Для оценки изменения состояния испытанного образца проводят следующие испытания:

• визуальный контроль по 4.1;
• измерение ВАХ и определение максимальной мощности по 4.2 (4.2.3 или 4.2.4);
• испытание изоляции на влагостойкость по 4.12.

4.5.5 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8;
• снижение максимальной выходной мощности не превышает 5% от значения, полученного при начальных измерениях;
• сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям 4.12.5.

4.6 Испытания на стойкость к местному перегреву

4.6.1 Назначение

Испытания предназначены для проверки способности фотоэлектрического модуля выдерживать локальный перегрев.

Метод испытаний заключается в определении максимально нагретого фотоэлектрического элемента при нормальном режиме работы испытуемого образца, создании состояния выделения в этом элементе максимальной тепловой энергии и выдержке его в этом состоянии.

Хотя в этих испытаниях абсолютная температура и относительное снижение максимальной мощности не являются критериями успешных испытаний, для гарантии безопасной работы фотоэлектрического модуля испытания проводят при наиболее жестких условиях местного перегрева.

В зависимости от технологии изготовления фотоэлектрических элементов и фотоэлектрических модулей установлено два варианта проведения испытаний. Первый вариант (см. 4.6.5) обычно применяют для испытаний фотоэлектрических модулей, изготовленных из отдельных фотоэлектрических элементов, выполненных на полупроводниковой пластине, например для фотоэлектрических модулей на основе кристаллического кремния. Для наиболее распространенных монолитных тонкопленочных фотоэлектрических модулей (CdTe, CIGS, a-Si и пр.) испытания проводят по второму варианту (см. 4.6.6).

Двусторонние фотоэлектрические модули также испытывают по 4.6.5.

4.6.2 Местный перегрев в фотоэлектрических модулях

Области местного перегрева возникают в фотоэлектрическом модуле, когда протекающий через него рабочий ток превышает ток короткого замыкания затененного или поврежденного фотоэлектрического элемента или нескольких фотоэлектрических элементов. Такой(ие) фотоэлектрический(е) элемент(ы) попадает(ют) под обратное смещение и выделяет(ют) тепло, что может привести к его (их) перегреву.

Перегрев может быть вызван, например, повреждением или рассогласованием параметров фотоэлектрических элементов, повреждением соединений, частичным затенением или загрязнением.

Если выделение тепла достаточно велико или достаточно сконцентрировано, фотоэлектрические элементы с обратным смещением могут перегреваться, что может привести к плавлению пайки, ухудшению герметизации, тыльного или лицевого покрытий, растрескиванию подложки и покрытий. Для предотвращения повреждений вследствие местного перегрева устанавливают шунтирующие диоды.

Обратные характеристики фотоэлектрических элементов могут существенно отличаться. С точки зрения особенностей местного перегрева различают два типа фотоэлектрических элементов: элементы с высоким шунтирующим сопротивлением, у которых обратные характеристики ограничены по напряжению, и элементы с низким шунтирующим сопротивлением, у которых обратные характеристики ограничены по току.

В случае фотоэлектрических элементов с низким шунтирующим сопротивлением:

• наихудший вариант затенения происходит при полном затенении фотоэлектрического элемента (или его большей части);
• отказы вследствие местного перегрева происходят очень быстро, поскольку нагрев носит локальный характер;
• низкое шунтирующее сопротивление часто образуется за счет возникновения локальных проводимостей. В этом случае местный перегрев обусловлен большими токами в небольшой области. Поскольку это явление носит локальный характер, характеристики фотоэлектрических элементов такого типа имеют большой разброс. При образовании обратного смещения фотоэлектрические элементы с низким шунтирующим сопротивлением имеют высокую вероятность функционирования при температурах перегрева.

Основной технической проблемой при проведении испытаний фотоэлектрических модулей на основе элементов с низким шунтирующим сопротивлением является выявление элементов с наименьшим шунтирующим сопротивлением и определение после этого наихудшего варианта затенения таких элементов. Особенности проведения этой части испытаний определяются технологией изготовления испытуемых фотоэлектрических модулей и установлены в ГОСТ Р 56980.1.3 и ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]).

В случае фотоэлектрических элементов с высоким шунтирующим сопротивлением:

• наихудший вариант затенения образуется при частичном затенении элемента;
• повреждение перехода и возникновение высокой температуры происходит медленнее. Для образования наихудших условий местного перегрева затенение должно сохраняться в течение некоторого времени.

Порядок проведения испытаний на стойкость к местному перегреву определяется наличием, количеством и размещением шунтирующих диодов в испытуемом образце, технологией изготовления фотоэлектрических модулей и типом соединения фотоэлектрических элементов, защищаемых одним шунтирующим диодом.

Шунтирующие диоды, если они установлены, ограничивают обратное напряжение охватываемых ими фотоэлектрических элементов. Поэтому следует проводить отдельно испытание каждой части электрической цепи испытуемого образца, охватываемой одним диодом.

Максимальное внутреннее рассеяние энергии в шунтирующем диоде возникает при коротком замыкании участка цепи, защищенного этим диодом. Обычно для единичного модуля состояние максимально возможного внутреннего рассеяния возникает, когда один диод охватывает всю электрическую цепь модуля, а для модуля, соединенного с другими модулями в фотоэлектрической системе, — когда один диод охватывает максимально возможное количество последовательно соединенных модулей. Поэтому, если в испытуемом образце не установлены шунтирующие диоды, их следует устанавливать исходя из максимального допустимого количества фотоэлектрических модулей в фотоэлектрической цепочке, указанного изготовителем.

4.6.3 Типы соединений фотоэлектрических элементов, защищенных шунтирующими диодами

Соединения фотоэлектрических элементов в фотоэлектрическом модуле разделяют на три основных типа:

• последовательное соединение всех фотоэлектрических элементов модуля, защищенное одним или несколькими шунтирующими диодами (s фотоэлектрических элементов на рисунке 2);
• параллельно-последовательное соединение, защищенное одним шунтирующим диодом, т.е. последовательное соединение s групп, состоящих из p параллельно соединенных фотоэлектрических элементов каждая (рисунок 3);
• последовательно-параллельное соединение, защищенное одним шунтирующим диодом, т.е. параллельное соединение p цепочек, состоящих из s последовательно соединенных фотоэлектрических элементов каждая (рисунок 4).

Примечание - В международной практике также приняты следующие обозначения указанных типов соединений фотоэлектрических элементов: последовательное соединение — тип S; параллельно-последовательное соединение — тип PS; последовательно-параллельное соединение — тип SP.

Рисунок 2 — Примеры последовательного соединения фотоэлектрических элементов (фотоэлектрическая цепочка), защищаемого одним или тремя шунтирующими диодами

Рисунок 3 — Параллельно-последовательное соединение фотоэлектрических элементов, защищаемое одним шунтирующим диодом

Рисунок 4 — Последовательно-параллельное соединение фотоэлектрических элементов, защищаемое одним шунтирующим диодом

В общем случае приведенных ниже вариантов испытаний для трех основных типов соединений фотоэлектрических элементов достаточно для того, чтобы оценить стойкость к местному перегреву практически всех вариантов фотоэлектрических модулей. Другие типы соединений фотоэлектрических элементов могут быть сведены к одному из указанных трех типов.

4.6.4 Испытательное оборудование

a) Источник освещения: естественное солнечное освещение или имитатор солнечного излучения непрерывного действия класса BBB или выше, отвечающий требованиям ГОСТ Р МЭК 60904-9 и обеспечивающий энергетическую освещенность рабочей поверхности испытуемого образца как минимум в диапазоне от 800 до 1100 Вт/м2.

При выявлении элементов, наиболее подверженных местному перегреву (наихудшего случая затенения), для измерения ВАХ может быть использован импульсный имитатор солнечного излучения, отвечающего указанным выше требованиям.

При испытании двусторонних образцов источник освещения, используемый для длительного воздействия, должен быть с регулируемыми уровнями энергетической освещенности и/или обеспечивать одновременно заданную энергетическую освещенность на тыльной поверхности испытуемых образцов таким образом, чтобы можно было обеспечить условия стандартной двусторонней энергетической освещенности образцов (1000 Вт/м2 на лицевой поверхности и 135 Вт/м2 на тыльной поверхности испытуемого образца одновременно, способы создания такой освещенности — см. [8]). Отклонение энергетической освещенности как при одностороннем, так и при двустороннем освещении образцов не должно быть более +/- 50 Вт/м2.

b) Эталонный фотоэлектрический прибор, отвечающий требованиям ГОСТ Р МЭК 60904-2 с учетом изменений, повышающих точность и достоверность результатов измерений (см. [11]). Характеристики эталонного фотоэлектрического прибора должны соответствовать характеристикам испытуемого образца в требуемых диапазонах энергетической освещенности, спектрального распределения и температур.

Спектральная чувствительность эталонного прибора должна соответствовать спектральной чувствительности испытуемого образца либо следует выполнить коррекцию на несовпадение спектральной чувствительности в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60904-7 (см. также [14]).

В диапазоне энергетической освещенности, в котором проводятся испытания, эталонный прибор должен иметь линейные характеристики в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60904-10.

Если испытание проводят при естественном солнечном освещении, эталонный прибор должен быть эталонным модулем того же размера и выполненным по той же технологии, что и испытуемый образец.

Примечание - Эталонный прибор считается совпадающим по спектральным характеристикам с испытуемым образцом, если технология изготовления его элементов, конструктивные особенности и герметизация такие же, как у испытуемого образца. В противном случае в протокол испытаний следует внести данные о несовпадении спектральных характеристик.

c) Средства установки испытуемого образца в соответствии с рекомендациями изготовителя, если необходимо.

d) Двухосевая система слежения, обеспечивающая слежение за солнцем таким образом, чтобы поступающее излучение было перпендикулярно рабочим поверхностям образца и эталонного прибора в пределах угла падения +/- 5°, если испытание проводят при естественном солнечном освещении.

e) Прибор для проверки копланарности рабочих поверхностей эталонного прибора и типичного ФМ, рядом с которым устанавливают эталонный прибор, в пределах угла +/- 2°.

f) Средства для измерения температуры испытуемого образца и, если необходимо, эталонного прибора с точностью не менее +/- 1 °C и повторяемостью +/- 0,5 °C.

g) Тепловизор, а также иные средства измерения температуры фотоэлектрических элементов, если необходимо. Разрешение камеры должно позволять фиксировать изменения температуры в пределах одного фотоэлектрического элемента.

h) Средства поддержания температуры испытуемого образца на уровне (25 +/- 2) °C или на уровне выбранного значения температуры для определения наихудших условий затенения, а также на уровне (55 +/- 15) °C при длительном освещении в конце испытаний.

Если необходимо, средства поддержания температуры эталонного прибора, с точностью +/- 1 °C и повторяемостью +/- 0,5 °C.

i) Средства для измерения температуры окружающей среды с точностью не менее +/- 1 °C и повторяемостью +/- 0,5 °C.

j) Средства затенения фотоэлектрических элементов в испытуемых образцах (набор непрозрачных экранов и т.п.). Требования к средствам затенения определяются технологией изготовления испытуемого образца и указаны в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]).

k) Прибор для измерения тока.

l) Средства измерения ВАХ испытуемого образца помимо указанных выше.

4.6.5 Испытание фотоэлектрических модулей, изготовленных из фотоэлектрических элементов на полупроводниковой пластине

4.6.5.1 Общие положения

Если шунтирующие диоды можно удалить, фотоэлектрические элементы с шунтирующими повреждениями могут быть выявлены с помощью приложения к фотоэлектрической цепочке обратного смещения и регистрации с помощью тепловизора области/областей перегрева.

Если имеется доступ к электрическим цепям испытуемого образца, токи через затененный фотоэлектрический элемент могут быть измерены непосредственно [см. 4.6.5.2, этап 11, вариант a)].

Если у испытуемых образцов шунтирующие диоды не могут быть сняты или отсутствует доступ к электрическим цепям испытуемого образца, применяют неразрушающий метод, основанный на получении семейства ВАХ испытуемого образца при поочередном полном затенении каждого фотоэлектрического элемента (см. 4.6.5.2).

Если испытание выполняют с использованием замещающих образцов, такие образцы должны иметь такое же количество фотоэлектрических элементов на один шунтирующий диод, что и полноразмерный фотоэлектрический модуль. В зависимости от результирующего размера выборки это требование может повлиять на выбор источника излучения, необходимого для проведения испытания.

Для всех технологий выбор размеров и местоположения затенения, освещение испытуемых образцов осуществляется в диапазоне энергетической освещенности от 800 до 1100 Вт/м2.

4.6.5.2 Проведение испытания на основе неразрушающего метода

1. Устанавливают все средства защиты испытуемого образца от местного перегрева, рекомендованные изготовителем (не считая шунтирующих диодов).

2. Устанавливают средства измерения температуры испытуемого образца (например, см. 4.2.3).

3. Устанавливают испытуемый образец в соответствии с рекомендациями изготовителя и устанавливают средства поддержания температуры испытуемого образца, если необходимо.

Если испытания проводят при естественном солнечном освещении, устанавливают испытуемый образец и эталонный прибор на двухосевой системе слежения таким образом, чтобы рабочие поверхности испытуемого образца и эталонного прибора были копланарны.

4. Устанавливают и подключают измерительные приборы.

5. Если необходимо, устанавливают требуемое значение температуры испытуемого образца.

При выборе фотоэлектрических элементов и наихудших условий затенения (этапы 6, 7, 11) с использованием импульсного имитатора солнечного излучения температура испытуемого образца должна составлять (25 +/- 5) °C. При проведении испытания с использованием имитатора солнечного излучения непрерывного действия и при естественном солнечном освещении достаточно поддерживать выбранное значение температуры испытуемого образца с отклонением в пределах +/- 5 °C.

В течение всего времени проведения испытаний температура испытуемых образцов должна оставаться на указанном уровне.

6. После того как температура испытуемого образца стабилизировалась, освещают его рабочую поверхность при выбранном значении суммарной энергетической освещенности в диапазоне от 800 до 1100 Вт/м2 с отклонением в пределах +/- 2% от выбранного значения с помощью одного из источников освещения, указанных в 4.6.4. Измеряют ВАХ незатененного испытуемого образца и определяют ток испытуемого образца в точке максимальной мощности Imax.

При испытании двусторонних образцов ВАХ незатененного испытуемого образца измеряют при выбранных значениях энергетической освещенности в диапазоне (1000 +/- 50) Вт/м2 для лицевой поверхности и (135 +/- 50) Вт/м2 для тыльной поверхности образца одновременно или при выбранном значении энергетической освещенности в диапазоне +/- 50 Вт/м2 от эквивалентной освещенности, если освещают одну поверхность (см. [8]).

7. По очереди полностью затеняют все фотоэлектрические элементы, измеряют ВАХ при тех же условиях и получают итоговое семейство кривых, подобно приведенным на рисунке 5. Кривая с наибольшим током утечки (при наибольшем нагреве элемента) в точке включения шунтирующего диода соответствует затенению фотоэлектрического элемента с наименьшим шунтирующим сопротивлением. Кривая с наименьшим током утечки в точке включения шунтирующего диода соответствует затенению фотоэлектрического элемента с наибольшим шунтирующим сопротивлением.

Рисунок 5 — Пример ВАХ фотоэлектрического модуля с полным затенением разных фотоэлектрических элементов

Примечание - Для последовательно-параллельного соединения фотоэлектрических элементов, защищаемых одним шунтирующим диодом, искажение ВАХ испытуемого образца добавляется к частичной ВАХ полностью освещенной фотоэлектрической цепочки и, таким образом, ВАХ при затенении отдельных элементов начинается не от значения напряжения холостого хода испытуемого образца.

При испытании двусторонних образцов, если используется двустороннее освещение, как передняя, так и задняя стороны элемента должны быть полностью затенены. Если используется эквивалентное одностороннее освещение, затемнение сзади выполняется в соответствии с требованием необлученного фона (см. [8]).

8. Выбирают ближайший к краю фотоэлектрический элемент с наименьшим шунтирующим сопротивлением, т.е. тот, у которого наблюдается наибольший ток утечки.

9. Выбирают еще два фотоэлектрических элемента с наибольшими токами утечки (в дополнение к выбранному на этапе 8).

10. Выбирают фотоэлектрический элемент с наименьшим током утечки.

В двусторонних образцах также выбирают элементы, которые постоянно затенены конструкцией (например, распределительной коробкой или задними направляющими). 11) Для каждого из выбранных на этапах 8 - 10 фотоэлектрических элементов определяют наихудшие условия затенения (условия наибольшего нагрева) при помощи одного из следующих способов:

a) если имеется доступ к электрическим цепям испытуемого образца, закорачивают его выводы и присоединяют средства измерения тока таким образом, чтобы измерялся только ток цепочки с выбранным(и) фотоэлектрическим(и) элементом(ами). Освещают рабочую поверхность испытуемого образца при выбранных на этапе 6 значениях энергетической освещенности и температуры испытуемого образца. Изменяя затенение поочередно каждого из выбранных фотоэлектрических элементов, определяют тот уровень затенения, при котором ток через затененный элемент равен току незатененного испытуемого образца Imax, определенному на этапе 6. Такое затенение является наихудшим случаем затенения для этого фотоэлектрического элемента;

b) если доступ к электрическим цепям испытуемого образца невозможен, первый способ — получение семейства ВАХ для различного уровня затенения выбранных элементов (см. рисунок 6). Рабочую поверхность испытуемого образца освещают при выбранных на этапе 6 значениях энергетической освещенности и температуры испытуемого образца, снимают ВАХ фотоэлектрического модуля при разных уровнях затенения фотоэлектрического элемента. По полученному семейству ВАХ определяют условия наихудшего затенения этого элемента: при наихудшем затенении в точке, в которой происходит включение шунтирующего диода, ток через затененный фотоэлектрический элемент равен току незатененного испытуемого образца в точке максимальной мощности Imax, определенному на этапе 6 [кривая c) на рисунке 6].

Рисунок 6 — Пример ВАХ фотоэлектрического модуля при различных уровнях затенения элемента

Если шунтирующий диод не включается, когда выбранный элемент полностью затенен, наихудшим случаем затенения является случай полного затенения элемента;

c) если доступ к электрическим цепям испытуемого образца невозможен, второй способ определения наихудшего случая затенения — измерение температуры модуля. Закорачивают выводы испытуемого образца. Освещают рабочую поверхность испытуемого образца при энергетической освещенности от 800 до 1000 Вт/м2. Выполняют 100%-ное затенение фотоэлектрического элемента и измеряют его температуру. Уменьшают затенение на 10%. Если температура снижается, то 100%-ное затенение является наихудшим условием затенения. Если температура растет или остается той же, продолжают уменьшать затенение с шагом 10% до того момента, когда температура начнет снижаться. Возвращаются на шаг назад и принимают предыдущий уровень затенения в качестве наихудшего варианта затенения.

Если шунтирующий диод не включается, когда выбранный элемент полностью затенен, наихудшим случаем затенения является случай полного затенения элемента;

d) для фотоэлектрического элемента, выбранного на этапе 8, дополнительно определяют положение экрана при наихудшем затенении. Закорачивают выводы испытуемого образца (если это не было сделано ранее), полностью затеняют фотоэлектрический элемент и определяют наиболее горячую область с помощью тепловизора. Эта область является наихудшим вариантом затенения. Если возможно, следует убедиться, что наиболее горячая область расположена в освещенной зоне во время длительного воздействия освещением на этапе 15. 12) Закорачивают выводы испытуемого образца, если это не было сделано ранее. 13) Затеняют один из выбранных фотоэлектрических элементов по наихудшему варианту, определенному на этапе 11.

Если на этапе 15 для двустороннего модуля будет использоваться двухстороннее освещение, элемент должен иметь идентичный экран на тыльной поверхности. 14) Устанавливают температуру испытуемого образца на уровне (55 +/- 15) °C. 15) Освещают рабочую поверхность испытуемого образца при энергетической освещенности (1000 +/- 100) Вт/м2 в течение 1 ч, сохраняя условия наихудшего затенения элемента и непрерывно контролируя его температуру с помощью тепловизора. Если по прошествии 1 ч температура затененного элемента все еще возрастает, продолжают освещать испытуемый образец в течение 5 ч.

При испытании двусторонних образцов освещают одновременно лицевую поверхность образца при энергетической освещенности в диапазоне (1000 +/- 50) Вт/м2 и тыльную поверхность при энергетической освещенности в диапазоне (135 +/- 50) Вт/м2 для образца или освещают одну поверхность при эквивалентной освещенности +/- 50 Вт/м2 (см. [8]).

В течение всего времени воздействия освещением поддерживают температуру испытуемого образца на уровне (55 +/- 10) °C. 16) Последовательно повторяют этапы 13 - 15 для остальных фотоэлектрических элементов, выбранных на этапах 8 - 10.

Фиксируют выбранные фотоэлектрические элементы, максимальную установившуюся температуру фотоэлектрического элемента и область с максимальной температурой в протоколе испытаний.

4.6.6 Испытание монолитных тонкопленочных фотоэлектрических модулей

4.6.6.1 Общие положения

На электрические характеристики тонкопленочных фотоэлектрических модулей может отрицательно повлиять даже кратковременное затенение. Следует уделить особое внимание тому, чтобы эффекты, вызванные созданием наихудших условий затенения и проведением испытания, были четко разделены. С этой целью определяют значения максимальной мощности испытуемого образца Pmax1 и Pmax2.

Примечание - Обычно в электрические цепи тонкопленочных фотоэлектрических модулей с последовательным соединением фотоэлектрических элементов шунтирующие диоды не устанавливают. Поэтому обратное напряжение затененных элементов неограниченно и напряжение модуля может вызвать обратное смещение на группе элементов.

4.6.6.2 Последовательное соединение фотоэлектрических элементов

На рисунке 7 показан пример влияния на ВАХ монолитного тонкопленочного фотоэлектрического модуля с последовательным соединением фотоэлектрических элементов полного затенения разного количества фотоэлектрических элементов. Мощность, рассеиваемая в затененных элементах, равна произведению тока фотоэлектрического модуля на напряжение, падающее на группе затененных элементов. При всех уровнях энергетической освещенности наибольшая мощность рассеивается, когда напряжение группы затененных элементов равно напряжению, образующемуся на остальных освещенных элементах фотоэлектрического модуля (условие наихудшего затенения). В этом случае ток короткого замыкания затененного модуля равен току незатененного модуля в точке максимальной мощности.

Примечание - В этом примере наихудшим затенением является одновременное затенение четырех элементов.

Рисунок 7 — Пример ВАХ монолитного тонкопленочного модуля с последовательным соединением фотоэлектрических элементов при затенении разного количества элементов

Испытание проводят следующим образом.

1. Устанавливают все средства защиты испытуемого образца от местного перегрева, рекомендованные изготовителем (не считая шунтирующих диодов).

2. Устанавливают средства измерения температуры испытуемого образца (см., например, 4.2.3).

3. Устанавливают испытуемый образец в соответствии с рекомендациями изготовителя и устанавливают средства поддержания температуры испытуемого образца, если необходимо.

Если испытания проводят при естественном солнечном освещении, устанавливают испытуемый образец и эталонный прибор на двухосевой системе слежения таким образом, чтобы рабочие поверхности испытуемого образца и эталонного прибора были копланарны.

4. Устанавливают и подключают измерительные приборы.

5. Если необходимо, устанавливают требуемое значение температуры испытуемого образца.

При определении размеров экрана и области затенения (этапы 6, 8, 9) с использованием импульсного имитатора солнечного излучения температура испытуемого образца должна составлять (25 +/- 5) °C. При проведении испытания с использованием имитатора солнечного излучения непрерывного действия и при естественном солнечном освещении достаточно поддерживать выбранное значение температуры испытуемого образца с отклонением в пределах +/- 5 °C.

В течение всего времени проведения испытаний температура испытуемых образцов должна оставаться на указанном уровне.

6. После того как температура испытуемого образца стабилизировалась, освещают его рабочую поверхность при выбранном значении суммарной энергетической освещенности в диапазоне от 800 до 1100 Вт/м2 с отклонением в пределах +/- 2% от выбранного значения с помощью одного из источников освещения, указанных в 4.6.4.

Измеряют ВАХ незатененного испытуемого образца и определяют максимальную мощность Pmax1, ток испытуемого образца в точке максимальной мощности Imax1 и диапазон тока в точке максимальной мощности (Imin < I < Imax), где Imax — ток в точке максимальной мощности незатененного испытуемого образца, Imin = 0,95 Imax. Этот диапазон будет допустимым диапазоном тока в точке максимальной мощности для испытаний I(*).

7. Закорачивают выводы испытуемого образца.

8. Определяют ширину экрана для создания условий наихудшего затенения.

С одного края испытуемого образца при помощи непрозрачного экрана полностью затеняют один фотоэлектрический элемент и измеряют ток короткого замыкания. Перемещая экран параллельно элементам, пошагово увеличивают затененную область (количество затененных элементов) и измеряют ток короткого замыкания.

Измерения проводят при значениях суммарной энергетической освещенности и температуры испытуемого образца, при которых измеряли ВАХ незатененного образца на этапе 6. Отклонение суммарной энергетической освещенности от выбранного значения должно находиться в пределах +/- 2%.

Затененную область увеличивают до тех пор, пока ток короткого замыкания не попадет в диапазон тока максимальной мощности незатененного испытуемого образца I(*). В этом случае в выделенной группе элементов рассеивается наибольшая мощность (см. рисунок 7), и ширина экрана для этого случая будет шириной экрана для дальнейшего проведения испытания.

Максимальный размер шага между измерениями тока короткого замыкания равен ширине фотоэлектрического элемента.

Минимальная ширина экрана составляет две ширины элемента (с промежутком между ними). Если для получения тока в указанном диапазоне требуется затенение менее двух элементов, ширину экрана фиксируют на этом уровне и прекращают перемещение экрана. Если затенение n элементов приводит к слишком большому току, а затенение n + 1 элементов — к слишком низкому, должна быть выбрана меньшая из двух вариантов ширина экрана (т.е. когда затенено n элементов).

9. Медленно перемещают экран установленной выше ширины перпендикулярно к направлению перемещения испытуемого образца на предыдущем этапе и регистрируют ток короткого замыкания на каждом шаге. Экран должен быть расположен относительно сторон испытуемого образца так же, как и на предыдущем шаге.

Измерения проводят при значениях суммарной энергетической освещенности и температуры испытуемого образца, при которых измеряли ВАХ незатененного образца на этапе 6. Отклонение суммарной энергетической освещенности от выбранного значения должно находиться в пределах +/- 2%.

Если при каком-то положении экрана значение тока короткого замыкания будет ниже диапазона тока максимальной мощности незатененного испытуемого образца I(), уменьшают площадь экрана с шагом в один фотоэлектрический элемент до тех пор, пока ток короткого замыкания снова не окажется в диапазоне I().

Максимальный размер шага между измерениями тока короткого замыкания равен ширине экрана. Таким образом, каждый фотоэлектрический элемент в испытуемом образце будет затенен в процессе измерений.

Если при каком-то положении экрана его ширина будет равна минимально допустимому значению — ширине двух фотоэлектрических элементов (плюс промежуток между ними), его размер больше не уменьшают и перемещение экрана прекращают. Если затенение n элементов приводит к слишком большому току, а затенение n + 1 элементов — к слишком низкому, должна быть выбрана меньшая из двух вариантов ширина экрана (т.е. когда затенено n элементов).

Полученные размеры экрана не допускается увеличивать при дальнейшем проведении испытания.

Окончательные размеры экрана определяют минимальную площадь затенения, создающего условия наихудшего затенения. 10) Удаляют экран и осматривают испытуемый образец.

Примечание — Функционирование элементов при обратном смещении в измерениях на этапах 8 и 9 может вызвать повреждение переходов и появление видимых пятен, разбросанных по поверхности испытуемого образца. Эти дефекты могут привести к снижению максимальной мощности.

11. Повторяют измерение ВАХ испытуемого образца при тех же условиях по суммарной энергетической освещенности и температуре испытуемого образца, что и на этапе 6, и определяют максимальную мощность Pmax2.
12. Закорачивают выводы испытуемого образца. Подключают приборы измерения тока, если они не подключены.
13. Помещают экран, размер которого определен на этапах 8 и 9, на предполагаемую область наихудшего затенения на поверхности испытуемого образца, определенную на этих этапах.
14. Этап проводят при естественном солнечном освещении или используя имитатор солнечного излучения непрерывного действия.

Стабилизируют температуру испытуемого образца в пределах +/- 5 °C.

Устанавливают температуру испытуемого образца на уровне (55 +/- 15) °C и освещают его рабочую поверхность при суммарной энергетической освещенности (1000 +/- 100) Вт/м2.

Регистрируют значение тока короткого замыкания испытуемого образца и при необходимости регулируют размер и положение экрана так, чтобы испытуемый образец находился в состоянии рассеяния наибольшей мощности, т.е. чтобы ток короткого замыкания испытуемого образца находился в диапазоне тока в точке максимальной мощности незатененного испытуемого образца I(). Если значение тока короткого замыкания становится ниже нижнего предельного значения диапазона Imin, уменьшают ширину экрана с шагом в один элемент, пока значение тока короткого замыкания не превысит Imin. Если экран уже имеет минимальную ширину (равную ширине двух фотоэлектрических элементов с промежутком между ними), регулировку не проводят. 15) Поддерживают эти условия освещения в течение одного часа, регистрируя значение тока короткого замыкания испытуемого образца и при необходимости корректируя положение экрана так, чтобы ток короткого замыкания испытуемого образца оставался в диапазоне I(). 16) Определяют наиболее горячую область на затененных элементах и ее температуру с помощью тепловизора.

Фиксируют полученную температуру, положение наиболее горячей области на испытуемом образце и ее размеры в протоколе испытаний.

4.6.6.3 Последовательно-параллельное соединение фотоэлектрических элементов

Испытание проводят следующим образом.

1. Устанавливают все средства защиты испытуемого образца от местного перегрева, рекомендованные изготовителем (не считая шунтирующих диодов).

2. Устанавливают средства измерения температуры испытуемого образца (см., например, 4.2.3).

3. Устанавливают испытуемый образец в соответствии с рекомендациями изготовителя и устанавливают средства поддержания температуры испытуемого образца, если необходимо.

Если испытания проводят при естественном солнечном освещении, устанавливают испытуемый образец и эталонный прибор на двухосевой системе слежения таким образом, чтобы рабочие поверхности испытуемого образца и эталонного прибора были копланарны.

4. Устанавливают и подключают измерительные приборы.

5. Если необходимо, устанавливают требуемое значение температуры испытуемого образца.

При определении размеров экрана и области затенения (этапы 6, 10, 11) с использованием импульсного имитатора солнечного излучения температура испытуемого образца должна составлять (25 +/- 5) °C. При проведении испытания с использованием имитатора солнечного излучения непрерывного действия и при естественном солнечном освещении достаточно поддерживать выбранное значение температуры испытуемого образца с отклонением в пределах +/- 5 °C.

В течение всего времени проведения испытаний температура испытуемых образцов должна оставаться на указанном уровне.

6. После того как температура испытуемого образца стабилизировалась, освещают его рабочую поверхность при выбранном значении суммарной энергетической освещенности в диапазоне от 800 до 1100 Вт/м2 с отклонением в пределах +/- 2% от выбранного значения с помощью одного из источников освещения, указанных в 4.6.4.

Измеряют ВАХ незатененного испытуемого образца и определяют максимальную мощность Pmax1, ток испытуемого образца в точке максимальной мощности Imax1 и диапазон тока в точке максимальной мощности (Imin < I < Imax), где Imax — ток в точке максимальной мощности незатененного испытуемого образца, Imin = 0,95 Imax. Этот диапазон будет допустимым диапазоном тока в точке максимальной мощности для испытаний I(*).

7. Определяют допустимый диапазон тока в точке максимальной мощности для испытаний I(*)

\frac{I_{min}}{p} + \frac{I_{\text{к}.\text{з}}(p - 1)}{p} <I(*)< \frac{I_{max}}{p} + \frac{I_{\text{к}.\text{з}}(p - 1)}{p} , (5)

где p — количество параллельно соединенных фотоэлектрических цепочек в испытуемом образце (см. 4.6.3).

8. Выбирают фотоэлектрическую цепочку, которая, вероятно, будет нагреваться больше всего во время продолжительной нагрузки.

Если за частью рабочей поверхности испытуемого образца находится коммутационная коробка, выбирают ту цепочку, наибольшую часть которой сзади закрывает коммутационная коробка. Если область коммутационной коробки поровну разделена между двумя цепочками или испытуемый образец содержит две коммутационные коробки на двух разных цепочках, выбирают любую цепочку, которая находится перед половиной площади коммутационной коробки. Если коммутационная коробка не расположена за рабочей поверхностью испытуемого образца (например, коммутационная коробка расположена в области торцов), выбирают цепочку, которая находится перед самой большой частью паспортной таблички испытуемого образца. Если никакая часть коммутационной коробки или паспортной таблички не расположена позади рабочей поверхности испытуемого образца, выбирают цепочку, ближайшую к геометрическому центру образца.

9. Закорачивают выводы испытуемого образца.
10. Определяют ширину экрана для создания условий наихудшего затенения.

С одного края испытуемого образца при помощи непрозрачного экрана полностью затеняют один фотоэлектрический элемент выбранной фотоэлектрической цепочки и измеряют ток короткого замыкания. Перемещая экран, пошагово увеличивают область затенения выбранной цепочки (количество затененных элементов) и измеряют ток короткого замыкания до тех пор, пока ток короткого замыкания не попадет в допустимый диапазон тока максимальной мощности незатененного испытуемого образца I(*). При этих условиях затенения в выделенной группе элементов рассеивается наибольшая мощность.

Измерения проводят при значениях суммарной энергетической освещенности и температуры испытуемого образца, при которых измеряли ВАХ незатененного образца на этапе 6. Отклонение суммарной энергетической освещенности от выбранного значения должно находиться в пределах +/- 2%.

Максимальный размер шага между измерениями тока короткого замыкания равен ширине фотоэлектрического элемента.

Минимальная ширина экрана составляет две ширины элемента (с промежутком между ними). Если для получения тока в указанном диапазоне требуется затенение менее двух элементов, ширину экрана фиксируют на этом уровне и прекращают перемещение экрана. Если затенение n элементов приводит к слишком большому току, а затенение n + 1 элементов — к слишком низкому, должна быть выбрана меньшая из двух вариантов ширина экрана (т.е. когда затенено n элементов). 11) Медленно перемещают экран установленной выше ширины перпендикулярно к направлению перемещения испытуемого образца на предыдущем этапе и регистрируют ток короткого замыкания на каждом шаге. Экран должен быть расположен относительно сторон испытуемого образца так же, как и на предыдущем шаге.

Измерения проводят при значениях суммарной энергетической освещенности и температуры испытуемого образца, при которых измеряли ВАХ незатененного образца на этапе 6. Отклонение суммарной энергетической освещенности от выбранного значения должно находиться в пределах +/- 2%.

Если при каком-то положении экрана значение тока короткого замыкания будет ниже диапазона тока максимальной мощности незатененного испытуемого образца I(), уменьшают площадь экрана с шагом в один фотоэлектрический элемент до тех пор, пока ток короткого замыкания снова не окажется в диапазоне I().

Максимальный размер шага между измерениями тока короткого замыкания равен ширине экрана. Таким образом, каждый фотоэлектрический элемент в испытуемом образце будет затенен в процессе измерений.

Если при каком-то положении экрана его ширина будет равна минимально допустимому значению — ширине двух фотоэлектрических элементов (плюс промежуток между ними), его размер больше не уменьшают и перемещение экрана прекращают. Если затенение n элементов приводит к слишком большому току, а затенение n + 1 элементов — к слишком низкому, должна быть выбрана меньшая из двух вариантов ширина экрана (т.е. когда затенено n элементов).

Полученные размеры экрана не допускается увеличивать при дальнейшем проведении испытания.

Конечная ширина экрана вместе с его положением на фотоэлектрической цепочке, которая показывала наименьший ток каждой области, затененной экраном окончательной ширины, определяет минимальную площадь наихудшего затенения. Это размер экрана и область затенения, которые будут использоваться для определения стойкости к местному перегреву. 12) Удаляют экран и осматривают испытуемый образец.

Примечание — Функционирование элементов при обратном смещении в измерениях на этапах 10 и 11 может вызвать повреждение переходов и появление видимых пятен, разбросанных по поверхности испытуемого образца. Эти дефекты могут привести к снижению максимальной мощности.

13. Повторяют измерение ВАХ испытуемого образца при тех же условиях по суммарной энергетической освещенности и температуре испытуемого образца, что и на этапе 6, и определяют максимальную мощность Pmax2.
14. Закорачивают выводы испытуемого образца. Подключают приборы измерения тока, если они не подключены.
15. Помещают экран, размер которого определен на этапах 10 и 11, на предполагаемую область наихудшего затенения на поверхности испытуемого образца, определенную на этих этапах.
16. Этап проводят при естественном солнечном освещении или используя имитатор солнечного излучения непрерывного действия.

Стабилизируют температуру испытуемого образца в пределах +/- 5 °C.

Устанавливают температуру испытуемого образца на уровне (55 +/- 15) °C и освещают его рабочую поверхность при суммарной энергетической освещенности (1000 +/- 100) Вт/м2.

Регистрируют значение тока короткого замыкания испытуемого образца и при необходимости регулируют размер и положение экрана так, чтобы испытуемый образец находился в состоянии рассеяния наибольшей мощности, т.е. чтобы ток короткого замыкания испытуемого образца находился в диапазоне тока в точке максимальной мощности незатененного испытуемого образца I(). Если значение тока короткого замыкания становится ниже нижнего предельного значения диапазона Imin, уменьшают ширину экрана с шагом в один элемент, пока значение тока короткого замыкания не превысит Imin. Если экран уже имеет минимальную ширину (равную ширине двух фотоэлектрических элементов с промежутком между ними), регулировку не проводят. 17) Поддерживают эти условия освещения в течение одного часа, регистрируя значение тока короткого замыкания испытуемого образца и при необходимости корректируя положение экрана так, чтобы ток короткого замыкания испытуемого образца оставался в диапазоне I(). 18) Определяют наиболее горячую область на затененных элементах и ее температуру с помощью тепловизора.

Фиксируют полученную температуру, положение наиболее горячей области на испытуемом образце и ее размеры в протоколе испытаний.

4.6.6.4 Параллельно-последовательное соединение фотоэлектрических элементов

Если в модуле с параллельно-последовательным соединением фотоэлектрических элементов отсутствует доступ к внутренним электрическим цепям и он не содержит внутренних шунтирующих диодов или аналогичных средств защиты от обратного смещения, испытание проводят следующим образом.

1. Устанавливают все средства защиты испытуемого образца от местного перегрева, рекомендованные изготовителем (не считая шунтирующих диодов).

2. Устанавливают средства измерения температуры испытуемого образца (см., например, 4.2.3).

3. Устанавливают испытуемый образец в соответствии с рекомендациями изготовителя и устанавливают средства поддержания температуры испытуемого образца, если необходимо.

Если испытания проводят при естественном солнечном освещении, устанавливают испытуемый образец и эталонный прибор на двухосевой системе слежения таким образом, чтобы рабочие поверхности испытуемого образца и эталонного прибора были копланарны.

4. Устанавливают и подключают измерительные приборы.

5. Если необходимо, устанавливают требуемое значение температуры испытуемого образца.

При выполнении следующего этапа с использованием импульсного имитатора солнечного излучения температура испытуемого образца должна составлять (25 +/- 5) °C. При проведении испытания с использованием имитатора солнечного излучения непрерывного действия и при естественном солнечном освещении достаточно поддерживать выбранное значение температуры испытуемого образца с отклонением в пределах +/- 5 °C.

В течение всего времени проведения испытаний температура испытуемых образцов должна оставаться на указанном уровне.

6. После того как температура испытуемого образца стабилизировалась, освещают его рабочую поверхность при выбранном значении суммарной энергетической освещенности в диапазоне от 800 до 1100 Вт/м2 с отклонением в пределах +/- 2% от выбранного значения с помощью одного из источников освещения, указанных в 4.6.4.

Измеряют ВАХ испытуемого образца и определяют максимальную мощность P_max1 и ток испытуемого образца в точке максимальной мощности Imax.

7. Закорачивают выводы испытуемого образца.

8. Устанавливают испытуемый образец на имитаторе солнечного излучения непрерывного действия (если он не был установлен ранее) и затеняют произвольным образом не менее 10% каждой группы параллельно соединенных фотоэлектрических элементов (см. рисунок 3).

9. Устанавливают температуру испытуемого образца на уровне (55 +/- 15) °C и освещают его рабочую поверхность при суммарной энергетической освещенности (1000 +/- 100) Вт/м2.

10. Увеличивают область затенения каждой группы, пока по показаниям тепловизора не будет достигнута максимальная температура.

Размер и положение затенения, при котором достигнута максимальная температура, соответствуют условиям наихудшего затенения. 11) Удаляют экран и осматривают испытуемый образец.

Примечание — Функционирование элементов при обратном смещении в измерениях на этапах 8 и 9 может вызвать повреждение переходов и появление видимых пятен, разбросанных по поверхности испытуемого образца. Эти дефекты могут привести к снижению максимальной мощности.

12. Повторяют измерение ВАХ испытуемого образца при тех же условиях по суммарной энергетической освещенности и температуре испытуемого образца, что и на этапе 6, и определяют максимальную мощность Pmax2.
13. Создают условия наихудшего затенения, определенные на этапе 10, и освещают рабочую поверхность испытуемого образца при суммарной энергетической освещенности (1000 +/- 100) Вт/м2 и температуре испытуемого образца (55 +/- 15) °C в течение 1 ч.
14. Определяют наиболее горячую область затененных элементов с помощью тепловизора.

Фиксируют полученную температуру, положение наиболее горячей области на испытуемом образце и ее размеры в протоколе испытаний.

4.6.7 Заключительные испытания

Для оценки изменения состояния испытанного образца проводят следующие испытания:

• визуальный контроль по 4.1;
• измерение ВАХ и определение максимальной мощности по 4.2 (4.2.3 или 4.2.4);
• определение сопротивления изоляции по 4.3;
• испытание изоляции на влагостойкость по 4.12.

Все повреждения, полученные при определении состояния наихудшего затенения, следует зафиксировать в протоколе испытаний.

4.6.8 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8, особенно плавление пайки, повреждение герметизации, отслоения и признаки прогара. При наличии серьезных повреждений, которые не подпадают под определение видимых функциональных повреждений в соответствии с ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8, повторяют испытания с двумя дополнительными фотоэлектрическими элементами того же испытуемого образца. При отсутствии видимых функциональных повреждений вокруг этих двух элементов испытуемый образец считают выдержавшим испытания;
• испытанный образец сохраняет электрические характеристики работоспособного фотоэлектрического модуля. На результаты данного испытания не распространяются требования к предельно допустимой потере мощности, указанные в ГОСТ Р 56980.1-2022, пункт 7.2.2;
• сопротивление изоляции отвечает требованиям 4.3.6;
• сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям 4.12.5.

4.7 Испытание на воздействие ультрафиолетового излучения

4.7.1 Назначение

Испытания предназначены для обработки испытуемых образцов ультрафиолетовым (УФ) излучением и оценки стойкости к воздействию УФ-излучения материалов (пластиков и пр.) и изготовленных из них компонентов (защитные покрытия, клеевые соединения и пр.) испытуемого фотоэлектрического модуля, а также для выявления возможных повреждений испытуемых образцов, связанных с воздействием УФ-излучения.

4.7.2 Испытательное оборудование

a) Испытательная камера с регулируемой температурой с окном или приспособлениями для установки источника УФ-излучения, а также с приспособлениями для установки испытуемых образцов (если они предусмотрены в комплектации камеры). Камера должна обеспечивать поддержание температуры испытуемого образца на уровне (60 +/- 5) °C в сухих условиях.

b) Источник УФ-излучения, обеспечивающий однородность энергетической освещенности по плоскости рабочей поверхности испытуемого образца +/- 15%, имеющий незначительную энергетическую освещенность в спектре ниже 280 нм и позволяющий получить необходимые дозы излучения в требуемых диапазонах в соответствии с 4.7.3.

В протоколе испытаний следует указать используемый источник УФ-излучения и спектр ламп(ы), если ее (их) использовали.

c) Приспособления для установки испытуемых образцов в испытательной камере, обеспечивающие беспрепятственную циркуляцию окружающего воздуха, если они не поставляются вместе с испытательной камерой. Теплопроводность стоек и креплений должна быть настолько низкой, чтобы с практической точки зрения испытуемые образцы могли бы рассматриваться как теплоизолированные.

d) Средства измерения и регистрации температуры испытуемого образца с точностью не менее +/- 2 °C и повторяемостью +/- 0,5 °C. Если одновременно проводят испытания нескольких испытуемых образцов, достаточно регистрировать температуру только одного типичного испытуемого образца.

e) Приборы для измерения энергетической освещенности в плоскости рабочей поверхности испытуемого образца в спектральной полосе от 280 до 320 нм и от 320 до 385 нм с точностью не менее +/- 15%.

f) Активная нагрузка, при которой испытуемый образец работает вблизи точки максимальной мощности, если необходимо (см. 4.7.3, этап 3).

4.7.3 Проведение испытания

1. Используя откалиброванный радиометр, измеряют энергетическую освещенность в плоскости измерений и убеждаются, что:

• во время испытаний в диапазоне длин волн от 280 до 400 нм спектральная энергетическая освещенность никогда не будет превышать 250 Вт/м2, т.е. не будет более чем в пять раз превышать значение спектральной энергетической освещенности при стандартном спектральном распределении энергетической освещенности AM 1,5 (ГОСТ Р МЭК 60904-3-2013, таблица 1) или примерно пятикратный уровень естественного солнечного освещения;
• в диапазоне длин волн ниже 280 нм значимая энергетическая освещенность отсутствует;
• энергетическая освещенность однородна по всей плоскости измерений с отклонением в пределах +/- 15%.

2. Устанавливают датчики температуры на лицевой или тыльной стороне примерно в середине испытуемого образца таким образом, чтобы датчики не препятствовали поступлению УФ-излучения на рабочие поверхности фотоэлектрических элементов. Если одновременно проводят испытания нескольких испытуемых образцов, достаточно регистрировать температуру только одного характерного образца.

3. В зависимости от используемого источника УФ-излучения устанавливают перемычку между выводами испытуемого образца или подключают омическую нагрузку, при которой испытуемый образец работает вблизи точки максимальной мощности. Первый вариант следует использовать, если источник УФ-излучения имеет пренебрежимо малую спектральную энергетическую освещенность в видимой области спектра. Второй вариант рекомендуется при использовании источника УФ-излучения, бульшая часть излучения которого находится в видимой области спектра, в которой мощность испытуемых образцов равна или превышает 20% измеренной мощности при СУИ.

Устанавливают испытуемый образец в испытательной камере в плоскости измерений, проверенной на этапе 1, таким образом, чтобы его рабочая поверхность была перпендикулярна к падающему излучению.

Гибкие фотоэлектрические модули должны быть установлены в соответствии с рекомендациями изготовителя с указанными подложкой и клеем или средствами крепления/монтажа.

4. Подключают измерительные приборы.

5. Закрывают испытательную камеру и включают нагрев. Убеждаются, что температура испытуемого образца установилась на уровне (60 +/- 5) °C.

6. Поддерживая температуру испытуемого образца в диапазоне (60 +/- 5) °C, воздействуют на испытуемый образец УФ-излучением с суммарной накопленной дозой не менее 15 кВт·ч/м2 в диапазоне длин волн между 280 и 400 нм, так чтобы от 3% до 10% дозы приходилось на диапазон длин волн между 280 и 320 нм.

7. Если испытывают двусторонние фотоэлектрические модули, переворачивают испытуемый образец и устанавливают его в испытательной камере таким образом, чтобы его тыльная сторона была перпендикулярна лучам падающего УФ-излучения.

Если необходимо, повторяют этап 4.

Повторяют этапы 5 и 6.

4.7.4 Заключительные испытания

Для оценки изменения состояния испытанных образцов проводят следующие испытания:

• визуальный контроль по 4.1;
• испытание изоляции на влагостойкость по 4.12.

4.7.5 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8;
• сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям 4.12.5.

4.8 Термоциклирование

4.8.1 Назначение

Испытание предназначено для проверки способности фотоэлектрического модуля противостоять перепадам температуры, термической усталости и другим факторам, обусловленным повторяющимися изменениями температуры.

4.8.2 Испытательное оборудование

a) Климатическая камера с автоматическим управлением температурой, средствами обеспечения внутренней циркуляции воздуха и средствами минимизации образования конденсата на испытуемом образце при проведении испытаний, обеспечивающая выполнение циклов изменения температуры с одним или несколькими испытуемыми образцами в соответствии с рисунком 8. Циркуляция воздуха вокруг испытуемых образцов должна обеспечивать выполнение температурных условий для каждого испытуемого образца.

Рисунок 8 — Профили изменения температуры испытуемого образца и испытательного тока при термоциклировании

b) Приспособления для установки испытуемого образца в климатической камере, обеспечивающие беспрепятственную циркуляцию окружающего воздуха. Теплопроводность стоек и креплений должна быть настолько низкой, чтобы с практической точки зрения испытуемый образец можно было бы рассматриваться как теплоизолированный.

c) Средства измерения и регистрации температуры испытуемого образца с точностью не менее +/- 2,0 °C и повторяемостью +/- 0,5 °C.

d) Внешний источник питания для создания требуемого значения постоянного тока. Значение испытательного тока определяется технологией изготовления испытуемых фотоэлектрических модулей и установлено в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]).

e) Средства регистрации значений тока испытуемого образца.

f) Груз весом 5 Н, который можно прикрепить к электрическим выводам испытуемого образца.

4.8.3 Проведение испытания

1. Устанавливают датчики температуры в середине лицевой или тыльной поверхности испытуемого образца. Если одновременно проводят испытания нескольких испытуемых образцов, достаточно установить датчики только на одном типичном испытуемом образце.

2. Устанавливают испытуемый образец в климатическую камеру при комнатной температуре.

Гибкие фотоэлектрические модули должны быть установлены в соответствии с рекомендациями изготовителя с указанными подложкой и клеем или средствами крепления/монтажа.

К коммутационной коробке прикрепляют груз весом 5 Н, одним из двух способов:

• с помощью электрических выводов испытуемого образца так, чтобы он свешивался вертикально вниз от коммутационной коробки, как показано на рисунке 9a);
• с помощью провода, как показано на рисунке 9b). Этот провод не должен быть прикреплен к крышке коммутационной коробки.

Груз не должен ударить или повредить заднюю поверхность испытуемого образца и должен находиться на высоте не менее 5 см над полом или рамой испытуемого образца в начале испытания, как показано на рисунке 9b). Если у испытуемых фотоэлектрических модулей более одной одинаковой коммутационной коробки, груз устанавливают только на одной коммутационной коробке, как показано на рисунке 9b) или рисунке 9c). Однако если коммутационные коробки различаются по конструкции, груз должен быть установлен на каждую из них.

Рисунок 9 — Крепление груза к коммутационной коробке:

a) с помощью выводов испытуемого образца; b) с помощью провода; c) только к одной коммутационной коробке

3. Подключают приборы для регистрации температуры к датчикам температуры.

4. Подключают испытуемый образец к внешнему источнику питания, соединив положительный вывод испытуемого образца с положительным выходом источника питания и соответственно подключив второй выход источника питания. Подключают прибор для регистрации тока.

5. Закрывают климатическую камеру и проводят требуемое количество циклов изменения температуры от (-40 +/- 2) °C до (+85 +/- 2) °C в соответствии с графиком на рисунке 8 (200 циклов в последовательности D или 50 циклов в последовательности C, см. ГОСТ Р 56980.1-2022, рисунок 2). Скорость изменения температуры между нижним и верхним пределами должна быть не более 100 °C/ч. Температура испытуемого образца на нижнем и верхнем пределах должна оставаться постоянной не менее 10 мин. Циркуляция воздуха вокруг испытуемых образцов должна обеспечивать выполнение температурных условий для каждого испытуемого образца.

Во время нагрева испытуемого образца от минус 40 °C до плюс 80 °C на него подают постоянный ток. Значение испытательного тока определяется технологией изготовления испытуемых фотоэлектрических модулей и установлено в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]) в процентах от измеренного значения тока испытуемого образца в точке максимальной мощности при СУИ. При температуре выше 80 °C, во время охлаждения и выдержки при температуре минус 40 °C на испытуемые образцы подают ток, равный не более 1,0% измеренного значения тока испытуемого образца в точке максимальной мощности при СУИ для проверки неразрывности цепей в испытуемых образцах. Если при нагреве от минус 40 °C температура поднимается слишком быстро (со скоростью более 100 °C/ч), начало подачи испытательного тока может быть отложено до тех пор, пока температура не достигнет минус 20 °C.

Время цикла не должно превышать 6 ч, за исключением испытуемых образцов с такой высокой теплоемкостью, что может потребоваться более длительное время испытаний.

В течение всего времени испытаний непрерывно регистрируют температуру испытуемых образцов, контролируют значение подаваемого тока, следят за появлением обрывов электрических цепей в каждом из одновременно испытуемых образцов и регистрируют результаты наблюдений.

Примечание - В испытуемых образцах с несколькими параллельно соединенными цепочками фотоэлектрических элементов обрыв в одной из цепочек приведет к снижению значения тока, но оно не будет равно нулю.

6. Вынимают испытуемые образцы из климатической камеры.

4.8.4 Заключительные испытания

После восстановления в течение не менее 1 ч при температуре (23 +/- 5) °C и относительной влажности 75% в режиме холостого хода проводят следующие испытания:

• визуальный контроль по 4.1;
• измерение ВАХ и определение максимальной мощности по 4.2;
• испытание изоляции на влагостойкость по 4.12.

4.8.5 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• при проведении испытаний отсутствовали обрывы электрических цепей в испытуемых образцах;
• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8;
• снижение максимальной выходной мощности не превышает 5% значения, полученного при начальных измерениях;
• сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям 4.12.5.

4.9 Термоциклирование при высокой влажности

4.9.1 Назначение

Испытание предназначено для проверки способности фотоэлектрического модуля противостоять воздействию высокой температуры и высокой влажности с последующим охлаждением до нижнего предельного значения рабочей температуры. Эти испытания не являются испытаниями на стойкость к термическому удару.

4.9.2 Испытательное оборудование

a) Климатическая камера с автоматическим управлением температурой и влажностью, обеспечивающая выполнение циклов изменения температуры и влажности с одним или несколькими испытуемыми образцами в соответствии с рисунком 10. Циркуляция воздуха вокруг испытуемых образцов должна обеспечивать выполнение температурных условий для каждого испытуемого образца.

Рисунок 10 — Профили изменения температуры испытуемого образца и влажности при термоциклировании

b) Приспособления для установки испытуемого образца в климатической камере, обеспечивающие беспрепятственную циркуляцию окружающего воздуха. Теплопроводность стоек и креплений должна быть настолько низкой, чтобы с практической точки зрения испытуемый образец можно было бы рассматривать как теплоизолированный.

c) Средства измерения и регистрации температуры испытуемого образца с точностью не менее +/- 2,0 °C и повторяемостью +/- 0,5 °C.

d) Внешний источник питания для создания требуемого значения постоянного тока. Значение испытательного тока определяется технологией изготовления испытуемых фотоэлектрических модулей и установлено в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]).

e) Средства регистрации значений тока испытуемого образца.

4.9.3 Проведение испытания

1. Устанавливают датчики температуры в середине лицевой или тыльной поверхности испытуемого образца. Если одновременно проводят испытания нескольких испытуемых образцов, достаточно установить датчики только на одном типичном испытуемом образце.

2. Устанавливают испытуемый образец в климатическую камеру при комнатной температуре.

Гибкие фотоэлектрические модули должны быть установлены в соответствии с рекомендациями изготовителя с указанными подложкой и клеем или средствами крепления/монтажа.

3. Подключают приборы для регистрации температуры к датчикам температуры.

4. Подключают испытуемый образец к внешнему источнику питания, соединив положительный вывод испытуемого образца с положительным выходом источника питания и соответственно подключив второй выход источника питания. Подключают прибор для регистрации тока.

5. Закрывают климатическую камеру и проводят 10 циклов испытаний в соответствии с графиком на рисунке 10. Отклонение температуры испытуемого образца на нижнем (минус 40 °C) и верхнем (плюс 85 °C) пределах не должно превышать +/- 2°. Относительная влажность при достижении максимального значения температуры 85 °C должна поддерживаться на уровне (85 +/- 5)%. Циркуляция воздуха вокруг испытуемого образца должна обеспечивать выполнение для него температурных условий.

В течение всего времени испытаний непрерывно регистрируют температуру испытуемых образцов, контролируют значение подаваемого тока, следят за появлением обрывов электрических цепей в каждом из одновременно испытуемых образцов и регистрируют результаты наблюдений.

Примечание - В испытуемых образцах с несколькими параллельно соединенными цепочками фотоэлектрических элементов разрыв в одной из цепочек приведет к снижению значения тока, но оно не будет равно нулю.

6. Вынимают испытуемый образец из климатической камеры.

4.9.4 Заключительные испытания

После восстановления в течение не менее 1 ч при температуре (23 +/- 5) °C и относительной влажности 75% в режиме холостого хода проводят следующие испытания:

• визуальный контроль по 4.1;
• измерение ВАХ и определение максимальной мощности по 4.2 (4.2.3 или 4.2.4);
• испытание изоляции на влагостойкость по 4.12.

4.9.5 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• при проведении испытаний отсутствовали обрывы электрических цепей в испытуемых образцах;
• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8;
• снижение максимальной выходной мощности не превышает 5% от значения, полученного при начальных измерениях;
• сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям 4.12.5.

4.10 Испытание на воздействие высокой температуры при высокой влажности

4.10.1 Назначение

Испытание предназначено для проверки способности испытуемых образцов противостоять проникновению влаги при ее длительном воздействии при высокой температуре.

4.10.2 Проведение испытания

Испытания проводят по ГОСТ Р МЭК 60068-2-78 при следующих условиях:

Гибкие фотоэлектрические модули должны быть установлены в соответствии с рекомендациями изготовителя с указанными подложкой и клеем или средствами крепления/монтажа.

Выводы испытуемых образцов должны быть закорочены, если в специальных требованиях к испытаниям фотоэлектрических модулей, изготовленных по данной технологии, установленных в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1] и [2]), указано, что в процессе испытаний ток на испытуемые образцы не подается.

В течение всего времени испытаний непрерывно регистрируют температуру испытуемых образцов, контролируют значения подаваемого тока и напряжения, следят за появлением обрывов электрических цепей в каждом из одновременно испытуемых образцов (если это допустимо для данной технологии изготовления фотоэлектрических модулей) и регистрируют результаты наблюдений.

4.10.3 Заключительные испытания

После восстановления в течение не менее 1 ч при температуре (23 +/- 5) °C и относительной влажности менее 75% в режиме холостого хода проводят следующие испытания:

• визуальный контроль по 4.1;
• измерение ВАХ и определение максимальной мощности по 4.2 (4.2.3 или 4.2.4);
• испытание изоляции на влагостойкость по 4.12.

4.10.4 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• при проведении испытаний отсутствовали обрывы электрических цепей в испытуемых образцах;
• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8;
• снижение максимальной выходной мощности не превышает 5% значения, полученного при начальных измерениях;
• сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям 4.12.5.

4.11 Испытания надежности средств внешних соединений

4.11.1 Назначение

Испытания предназначены для проверки того, что средства подключения внешних электрических цепей и их крепление могут противостоять механическим нагрузкам, возникающим при нормальных условиях монтажа и эксплуатации фотоэлектрического модуля.

4.11.2 Проверка прочности крепления коммутационной коробки

4.11.2.1 Испытательное оборудование

При проведении испытания необходимы средства для приложения силы 40 Н к центру поверхностей коммутационной коробки испытуемого образца таким образом, чтобы на коммутационную коробку не было воздействия крутящего момента.

Крепление средств приложения усилия к коммутационной коробке не должно влиять на ее функциональные свойства.

4.11.2.2 Проведение испытания

Испытание проводят в интервале от двух до четырех часов после термоциклирования при высокой влажности.

Испытание выполняют в соответствии с методом определения прочности выводов и неразъемных крепежных устройств (см. [15]).

1. К коммутационной коробке прикладывают силу в 40 Н параллельно внешней поверхности испытуемого образца, на которой установлена коммутационная коробка. Силу прикладывают в течение (10 +/- 1) с последовательно в каждом направлении параллельно краям испытуемого образца с шагом 90°. До уровня 40 Н прикладываемая сила должна возрастать плавно, без рывков.

2. В центре верхней поверхности коммутационной коробки прикладывают силу 40 Н перпендикулярно поверхности, на которой установлена коммутационная коробка. Силу прикладывают в течение (10 +/- 1) с. До уровня 40 Н прикладываемая сила должна возрастать плавно, без рывков.

4.11.2.3 Заключительные испытания

Для оценки изменения состояния испытанного образца проводят следующие испытания:

• визуальный контроль по 4.1;
• испытание изоляции на влагостойкость по 4.12.

4.11.2.4 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• отсутствуют смещения коммутационной коробки относительно поверхности, на которой она установлена, приводящие к ухудшению изоляционных свойств;
• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8;
• сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям 4.12.5.

4.11.3 Испытания надежности закрепления кабелей и проводов

Для оценки надежности закрепления внешних кабелей и проводов коммутационную коробку и электрические соединители (если они установлены) испытывают отдельно в соответствии с ГОСТ Р 56981-2016, пункт 5.4.12, или ГОСТ Р 57230-2016, пункт 9.4.8, соответственно. Испытания проводят с наихудшим вариантом кабелей/проводов, которые могут быть в ней закреплены в соответствии с технической документацией испытуемых фотоэлектрических модулей.

Для подтверждения соответствия испытуемых фотоэлектрических модулей техническим требованиям достаточно, чтобы установленные на них коммутационные коробки и электрические соединители прошли указанное испытание ранее с требуемыми проводами/кабелями, например при сертификации по ГОСТ 56981 или ГОСТ Р 57230, соответственно. В этом случае в технической документации фотоэлектрических модулей должны быть соответствующие официальные подтверждающие документы. В протоколе испытаний должно быть указано наименование испытательной лаборатории, дата проведения испытания и его результаты.

Испытание не применимо к коммутационным коробкам со встроенными электрическими соединителями. Такие коммутационные коробки не проходят это испытание. Данную особенность коммутационной коробки следует отметить в протоколе испытаний. В этом случае встроенные электрические соединители должны выдержать испытания по ГОСТ Р 57230-2016, пункт 9.4.8.

4.12 Испытание изоляции на влагостойкость

4.12.1 Назначение

Испытание предназначено для оценки возможности повреждения изоляции фотоэлектрического модуля при работе в условиях повышенной влажности и проверки того, что влажность, создаваемая дождем, туманом, росой или тающим снегом, не проникает к токоведущим частям модуля, где она может вызвать коррозию, короткое замыкание или создать угрозу безопасности.

4.12.2 Испытательное оборудование

a) Неглубокий поддон или бак достаточного размера для помещения испытуемого образца вместе с рамой в жидкость в горизонтальном положении. Поддон или бак должны содержать жидкость для испытаний — воду или раствор, отвечающие следующим требованиям:

Объем жидкости и глубина поддона или бака должны быть достаточными для того, чтобы испытуемый образец был полностью погружен в жидкость, за исключением вводов коммутационной коробки, которые не рассчитаны на погружение.

b) Оборудование для разбрызгивания указанной жидкости, если не предусмотрено погружение всей коммутационной коробки.

c) Прибор для измерения сопротивления изоляции, который обеспечивает следующие функции:

• ограничение тока;
• подачу напряжения постоянного тока, значение которого равно 500 В или максимальному номинальному напряжению постоянного тока фотоэлектрической системы, в которую может быть установлен испытуемый образец в зависимости от того, какое из них больше. Точность измерения напряжения должна быть не менее 2%;
• измерение тока по миллиамперной шкале;
• измерение сопротивления, если необходимо.

Для выполнения этих функций могут быть использованы одно или несколько различных устройств.

4.12.3 Проведение испытания

Все соединения должны соответствовать рекомендациям изготовителя по выполнению проводки на месте эксплуатации, и, кроме того, необходимо принять меры, предупреждающие появление токов утечки через проводку приборов, подключенных к испытуемому образцу.

1. Наполняют поддон или бак жидкостью для испытаний, указанной в 4.12.2.

2. Устанавливают перемычку между выводами испытуемого образца и подсоединяют к ним проводник для соединения с прибором для измерения сопротивления изоляции.

3. Погружают испытуемый образец в поддон или бак с жидкостью для испытаний на глубину, достаточную для покрытия всех поверхностей, за исключением вводов коммутационной коробки, которые не рассчитаны на погружение. Если испытуемый образец включает разъемные соединители, соединители должны быть собраны и места соединений должны быть погружены в жидкость.

4. Соединяют выводы испытуемого образца с положительным выходом прибора для измерения сопротивления изоляции.

Присоединяют к отрицательному выходу измерительного прибора соответствующий проводник и погружают второй конец проводника в жидкость для испытаний.

Фотоэлектрические модули, изготовленные по некоторым технологиям, могут быть чувствительными к статической поляризации, если модуль находится под положительным потенциалом на раме. В этом случае подключение прибора для измерения сопротивления изоляции к испытуемым образцам должно выполняться с противоположной полярностью, данные о чувствительности испытуемых образцов к статической поляризации должны быть предоставлены изготовителем и занесены в протокол испытаний.

5. Тщательно обрызгивают жидкостью, указанной в 4.12.2, кабельные вводы.

6. Со скоростью не более 500 В/с увеличивают напряжение на испытуемом образце до 500 В или до максимально номинального напряжения постоянного тока фотоэлектрической системы, в которую может быть установлен испытуемый образец, в зависимости от того, какое из них больше.

7. Поддерживают напряжение на этом уровне до момента стабилизации тока утечки и еще 2 мин после стабилизации его значения.

В течение всего времени подачи напряжения тщательно обрызгивают указанной жидкостью кабельные вводы коммутационной коробки, если они не погружены в жидкость, и места соединений разъемных соединителей, если испытуемый образец включает разъемные соединители.

8. Регистрируют приложенное напряжение и ток. Определяют сопротивление изоляции испытуемого образца.

9. Снижают приложенное напряжение до нуля и устанавливают перемычку между выводами измерительного прибора для сброса остаточного напряжения испытуемого образца.

10. Убирают перемычку между выводами измерительного прибора и отсоединяют измерительный прибор от испытуемого образца.

11. Смывают с испытуемого образца испытательную жидкость. Перед продолжением испытаний использованная жидкость с испытуемого образца должна быть полностью смыта.

4.12.4 Заключительные испытания

Проводят визуальный контроль по 4.1. В том числе определяют наличие следов нарушения изоляции, поверхностного пробоя или образования пузырьков.

4.12.5 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8, следы нарушения изоляции и поверхностного пробоя;
• у испытуемых образцов с площадью рабочей поверхности не более 0,1 м2 сопротивление изоляции составляет не менее 400 МОм;
• у испытуемых образцов с площадью рабочей поверхности более 0,1 м2 произведение измеренного сопротивления изоляции и площади модуля составляет не менее 40 МОм·м2.

4.13 Испытание на воздействие статической механической нагрузки

4.13.1 Общие положения

Испытание предназначено для оценки способности фотоэлектрических модулей противостоять статическим механическим нагрузкам, возникающим в нормальных условиях эксплуатации из-за климатических факторов — таких как ветер, снег, лед и т.п.

В испытании проверяют стойкость к нагрузкам, которые могут возникнуть при нормальных условиях эксплуатации в обычных климатических зонах, в умеренном климате. Определение минимальной статической нагрузки, при которой произойдет разрушение испытуемого фотоэлектрического модуля, не является целью настоящего стандарта. Такая нагрузка зависит от конструкции, принятых требований к механическим характеристикам, условий установки, климатических условий и ее определение может требовать более высоких испытательных нагрузок и иных значений коэффициента запаса.

В испытаниях проверяют стойкость испытуемых фотоэлектрических модулей к воздействию расчетной механической нагрузки, указанной изготовителем. Испытательную нагрузку Pисп вычисляют по формуле

P_{\text{исп}} = \gamma_{m} \cdot P , (6)

где \gamma_{m} — коэффициент запаса прочности, \gamma_{m} \geq 1,5 ;

P — расчетная статическая механическая нагрузка (расчетная нагрузка).

Для испытуемых образцов, предназначенных для эксплуатации в условиях обычных статических механических нагрузок, минимальная расчетная нагрузка составляет 1600 Па с обоих направлений (на лицевую сторону и на тыльную сторону), соответствующая минимальная испытательная нагрузка составляет 2400 Па. Для испытуемых образцов, предназначенных для эксплуатации в условиях пониженных статических механических нагрузок, минимальная расчетная нагрузка составляет 800 Па, соответствующая минимальная испытательная нагрузка составляет 1200 Па. Или для испытуемых образцов, предназначенных для эксплуатации в условиях пониженных статических механических нагрузок, минимальная расчетная нагрузка задается изготовителем в диапазоне 800 Па <= P < 1600 Па с учетом того, что минимальная испытательная нагрузка должна быть менее 2400 Па.

Для некоторых способов установки и условий эксплуатации изготовитель может устанавливать более высокие расчетные нагрузки для положительных (вверх) и/или отрицательных (вниз) направлений, а также увеличенные коэффициенты запаса прочности \gamma_{m} . Например расчетные положительную нагрузку 3600 Па и отрицательную нагрузку 2400 Па с коэффициентом запаса прочности \gamma_{m} = 1,5 . В этом случае положительная испытательная нагрузка равна 5400 Па и отрицательная — 3600 Па. Расчетная(ые) нагрузка(и) и коэффициент(ы) запаса должны быть указаны в документации изготовителя для каждого способа установки испытуемого фотоэлектрического модуля.

Примечания

1 Испытательная нагрузка 2400 Па соответствует давлению при скорости ветра 130 км/ч (примерно 800 Па) с коэффициентом запаса прочности 3 для учета порывов ветра. Рекомендуемая испытательная нагрузка для работы в условиях сильного накопления снега или льда 5400 Па.

2 В этих испытаниях не учитывается воздействие неравномерных снеговых нагрузок. Для оценки устойчивости фотоэлектрических модулей к неравномерными снеговым нагрузкам проводят испытания по ГОСТ Р 59777.

Для некоторых способов установки фотоэлектрического модуля и климатических условий могут быть необходимы дополнительные требования.

4.13.2 Испытательное оборудование

a) Жесткое испытательное основание для установки испытуемого образца лицевой (рабочей) поверхностью, направленной вверх или вниз. Испытательное основание и приспособления, поддерживающие испытательное основание (например, брусья), должны обеспечивать свободный прогиб испытуемого образца при приложении нагрузки, с учетом ограничений, связанных со способом установки испытуемого образца, указанным изготовителем.

Приспособления для поддержки испытательного основания с испытуемым образцом (например, брусья).

b) Грузы или иные средства для создания требуемой постепенно возрастающей, равномерно распределенной нагрузки.

Примечание - Испытательная нагрузка может быть создана пневматическими средствами либо грузами, покрывающими всю поверхность.

c) Приборы для регистрации обрывов электрических цепей испытуемого образца во время испытаний.

d) Средства контроля температуры окружающей среды и, если необходимо, средства для обеспечения ее значения на уровне (25 +/- 5) °C.

4.13.3 Проведение испытания

Испытания проводят при температуре окружающей среды (25 +/- 5) °C.

1. Устанавливают испытуемый образец на жестком основании по способу, указанному изготовителем, включая средства крепления (зажимы, скобы и т.п.).

Гибкие фотоэлектрические модули должны быть установлены с указанными подложкой и клеем или средствами крепления/монтажа.

Если изготовителем указано несколько способов установки испытуемых фотоэлектрических модулей, для каждого способа испытания должны быть проведены отдельно. Для всех способов монтажа испытуемый образец устанавливают в варианте с наихудшим расположением точек крепления. Как правило, это вариант с наибольшим расстоянием между точками крепления.

Если изготовителем не указано иное и давление будет создаваться грузами, испытуемый образец должен быть установлен горизонтально, лицевой поверхностью вверх.

Описание способов установки испытуемого образца и фотографии должны быть внесены в протокол испытаний.

2. К испытуемому образцу подключают приборы, с помощью которых можно обнаружить обрыв внутренних электрических цепей испытуемого образца во время испытаний.

3. К лицевой поверхности испытуемого образца прикладывают равномерно распределенную нагрузку, плавно возрастающую до уровня 2400 Па или другого требуемого значения испытательной нагрузки (см. 4.13.1). Создаваемая на поверхности модуля испытательная нагрузка должна быть равномерной в пределах +/- 5%.

Сохраняют нагруженное состояние испытуемого образца в течение 1 ч. При этом непрерывно контролируют состояние электрических цепей испытуемого образца и температуру окружающей среды. Фиксируют возникновение обрывов электрических цепей испытуемого образца. Если необходимо, поддерживают температуру окружающей среды на уровне (25 +/- 5) °C.

Примечание - В испытуемых образцах с несколькими параллельно соединенными цепочками фотоэлектрических элементов обрыв в одной из цепочек приведет к снижению значения тока, но оно не будет равно нулю.

4. Переворачивают испытуемый образец на 180° таким образом, чтобы лицевая и тыльная поверхность поменялись местами, и выполняют этап 3 для тыльной поверхности испытуемого образца. Или оставляют испытуемый образец в прежнем положении и повторяют этап 3, воздействуя испытательной нагрузкой на тыльную поверхность снизу вверх. Значение прикладываемой испытательной нагрузки равно значению, установленному для тыльной поверхности.

5. Повторяют этапы 3 и 4 еще два раза.

4.13.4 Заключительные испытания

Для оценки изменения состояния испытанного образца проводят следующие испытания:

• визуальный контроль по 4.1;
• измерение ВАХ и определение максимальной мощности по 4.2;
• испытание изоляции на влагостойкость по 4.12.

4.13.5 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• при проведении испытаний отсутствовали обрывы электрических цепей в испытуемых образцах;
• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8;
• снижение максимальной выходной мощности не превышает 5% значения, полученного при начальных измерениях;
• сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям 4.12.5.

4.14 Испытание на стойкость к ударам града

4.14.1 Назначение

Испытание предназначено для проверки способности испытуемых фотоэлектрических модулей выдерживать удары града.

4.14.2 Испытательное оборудование

a) Формы из подходящего материала для заморозки сферических градин необходимого диаметра. Стандартным диаметром градин является 25 мм +/- 5%, однако для особых условий может быть использован любой диаметр из приведенных в таблице 2.

Таблица 2

Диаметр, масса и скорость градин

b) Морозильник с температурой (-10 +/- 5) °C.

c) Контейнер для хранения градин при температуре (-4 +/- 2) °C.

d) Пусковое устройство, обеспечивающее разгон градин до требуемой скорости (см. таблицу 2) с точностью не менее +/- 5% и попадание градин в заданные места испытуемого образца. При условии соблюдения требований к испытаниям траектория полета градин от пускового устройства до испытуемого образца может быть горизонтальной, вертикальной или под любым промежуточным углом.

e) Жесткая стойка для крепления испытуемого образца в соответствии с указаниями изготовителя таким образом, чтобы лицевая поверхность испытуемого образца была перпендикулярна траектории летящей градины.

f) Весы для определения массы градин с точностью не менее +/- 2%.

g) Прибор для измерения скорости градин с точностью не менее +/- 2%. Фотодатчик скорости должен располагаться не далее 1 м от поверхности испытуемого образца, подвергаемой удару.

На рисунке 11 приведена схема варианта испытательного стенда, включающего горизонтальную пневматическую пушку, вертикальную стойку для установки испытуемого образца и прибор для измерения скорости градин, который измеряет время пролета градин между двумя световыми лучами. Допускается применение другого оборудования, включая рогатки и пружинные пусковые установки.

Рисунок 11 — Пример стенда для испытаний на стойкость к ударам града

4.14.3 Проведение испытания

1. С помощью форм и морозильника готовят для испытаний необходимое количество градин требуемого диаметра, включая дополнительные градины для настройки пусковой установки.

2. Проверяют градины на наличие трещин, их массу и размер. Градины должны отвечать следующим условиям:

• не должно быть трещин, видимых невооруженным глазом;
• диаметр не должен отличаться более чем на +/- 5% от значения, указанного в таблице 2;
• масса не должна отличаться более чем на +/- 5% от соответствующего диаметру значения, указанного в таблице 2.

3. Помещают градины в контейнер для хранения и перед использованием оставляют их там не менее чем на 1 ч.

4. Отмечают на лицевой поверхности испытуемого образца места ударов.

Расположение мест ударов для фотоэлектрических модулей на основе фотоэлектрических элементов из кристаллического кремния и аналогичных показано на рисунке 12a) и описано в таблице 3. Для тонкопленочных фотоэлектрических модулей, созданных методом рулонного покрытия, места удара градинами должны быть расположены приблизительно в тех же местах на лицевой поверхности, как показано на рисунке 12b).

Примечание — Этот этап может быть выполнен перед любым этапом до этапа 8.

a) Для фотоэлектрических модулей из фотоэлектрических элементов на полупроводниковых пластинах

b) Для тонкопленочных фотоэлектрических модулей, созданных методом рулонного покрытия

Рисунок 12 — Примеры расположения мест ударов градинами

Таблица 3

Места ударов для фотоэлектрических модулей на основе фотоэлектрических элементов из кристаллического кремния и аналогичных

5. Берут градину из контейнера для хранения и помещают ее в пусковую установку. Проводят несколько контрольных выстрелов градинами по имитационной мишени и регулируют пусковую установку таким образом, чтобы скорость градин, измеряемая помещенным в требуемое положение датчиком скорости, находилась в пределах +/- 5% значения скорости градины, указанного в таблице 2, соответствующего ее диаметру и массе. Время между взятием градины из контейнера и ее ударом по поверхности испытуемого образца не должно превышать 60 с.

6. Убеждаются, что все поверхности пусковой установки, которые, возможно, будут входить в контакт с градинами, имеют комнатную температуру.

7. Устанавливают испытуемый образец при комнатной температуре на предназначенную для испытаний раму таким образом, чтобы лицевая поверхность испытуемого образца была перпендикулярна траектории градин.

Гибкие фотоэлектрические модули должны быть установлены в соответствии с рекомендациями изготовителя с указанными подложкой и клеем или средствами крепления/монтажа. Если допустима установка испытуемых образцов и в жестких, и в гибких условиях монтажа, испытания проводят в наихудших условиях. Вариант(ы) установки испытуемого образца должен (должны) быть зафиксирован(ы) в протоколе испытаний.

8. Берут градину из контейнера для хранения и помещают ее в пусковую установку. Выполняют прицеливание в место первого удара и производят выстрел. Время между взятием градины из контейнера и ее ударом по поверхности испытуемого образца не должно превышать 60 с.

9. Осматривают испытуемый образец в месте удара для выявления следов повреждения и отмечают все видимые последствия удара. Допускаются промахи в пределах 10 мм от требуемого места попадания. Все видимые последствия удара описывают, фотографируют или зарисовывают места их расположения.

10. Если испытуемый образец остается неповрежденным, повторяют шаги 8 и 9 для всех остальных отмеченных мест удара.

Диаметр и скорость градин, использованных для испытания, должны быть внесены в протокол испытаний.

4.14.4 Заключительные испытания

Для оценки изменения состояния испытанного образца проводят следующие испытания:

• визуальный контроль по 4.1;
• измерение ВАХ и определение максимальной мощности по 4.2 (4.2.3 или 4.2.4);
• испытание изоляции на влагостойкость по 4.12.

4.14.5 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8;
• снижение максимальной выходной мощности не превышает 5% значения, полученного при начальных измерениях;
• сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям 4.12.5.

4.15 Испытания шунтирующих/блокирующих диодов

4.15.1 Испытание шунтирующих/блокирующих диодов на термостойкость

4.15.1.1 Назначение

Испытание предназначено для проверки теплового расчета испытуемого фотоэлектрического модуля и надежности работы шунтирующих/блокирующих диодов, установленных в фотоэлектрическом модуле, при высокой температуре, возникающей в процессе выполнения ими защитных функций.

Испытание предназначено для оценки температурных характеристик диодов и максимальной температуры перехода диода Tпер при непрерывной работе.

Если в испытуемых образцах шунтирующие/блокирующие диоды не предусмотрены, данное испытание не проводят.

4.15.1.2 Образец для испытаний

Если шунтирующие/блокирующие диоды в испытуемом образце недоступны, для испытаний может быть необходимо изготовление специального замещающего образца. Этот образец должен быть изготовлен таким образом, чтобы обеспечить при испытаниях те же температурные условия вокруг диодов, что и в обычном испытуемом образце, и не обязательно должен быть рабочим модулем.

Замещающий образец должен отличаться от испытуемых образцов только тем, что изготовителем присоединены все необходимые измерительные провода и установлены необходимые датчики в соответствии с указанными ниже требованиями или обеспечен доступ к диодам для осуществления подключения и установки датчиков в испытательной лаборатории, если такой доступ не нарушит температурные условия вокруг диодов.

Примечание - Присоединение измерительных проводов и установка датчиков на замещающем образце могут быть выполнены и не изготовителем испытуемых фотоэлектрических модулей, если будут полностью соблюдены требования настоящего пункта.

Замещающий образец должен обеспечивать возможность измерять во время испытаний температуру той части шунтирующих/блокирующих диодов, тепловое сопротивление между которой и переходом диода указано изготовителем в сопроводительной документации или может быть найдено по типу диода (как правило, это корпус диода и тепловое сопротивление переход — корпус). Также замещающий образец должен обеспечивать возможность устанавливать перемычки или переключатели, если они требуются.

Если измерение температуры шунтирующего/блокирующего диода будет проводиться с помощью датчика температуры, провода датчика температуры должны иметь малую теплоемкость и быть подключены таким образом, чтобы как можно меньше влиять на диод и его тепловое окружение. Датчик температуры может быть установлен на соответствующей части шунтирующего/блокирующего диода при изготовлении замещающего образца.

Этот замещающий образец должен использоваться только для испытаний шунтирующих/блокирующих диодов на термостойкость и не должен принимать участие во всех остальных испытаниях.

Замещающий образец допускается использовать только для оценки температурных характеристик диодов и максимальной температуры перехода диода Tпер при непрерывной работе (4.15.1.3, этапы 1 - 14), этап 15 в этом случае выполняют не с замещающим образцом, а с отдельным испытуемым образцом, предварительно подключив все необходимые приборы и т.д. Этот же испытуемый образец используют при заключительных испытаниях (см. 4.15.1.5).

4.15.1.3 Испытательное оборудование

a) Климатическая камера с регулируемой температурой с приспособлениями для установки испытуемых образцов (если они предусмотрены в комплектации камеры). Камера должна обеспечивать нагрев испытуемого образца до температуры (90 +/- 5) °C и поддержание его температуры на одном уровне в интервале от (30 +/- 2) °C до (90 +/- 2) °C (см. 4.15.1.4, этапы 8 - 11).

b) Приспособления для установки испытуемых образцов в климатической камере, обеспечивающие беспрепятственную циркуляцию окружающего воздуха, если они не поставляются вместе с климатической камерой. Теплопроводность стоек и креплений должна быть настолько низкой, чтобы с практической точки зрения испытуемые образцы могли бы рассматриваться как теплоизолированные.

c) Средства измерения и регистрации температуры испытуемого образца с точностью не менее +/- 2 °C и повторяемостью +/- 0,5 °C.

d) Средства измерения и регистрации температуры диодов, если они не установлены/поставляются изготовителем или не установлены при изготовлении замещающего образца, если необходимо. Следует принять меры по минимизации возможного изменения каких-либо характеристик шунтирующих диодов или путей теплоотвода при установке средств измерения температуры. Если измерение температуры диодов будет проводиться с помощью датчика температуры, провода датчика температуры должны иметь малую теплоемкость и быть подключены таким образом, чтобы как можно меньше влиять на диод и его тепловое окружение.

Примечания

1 Под температурой диода имеется в виду температура той части диода, тепловое сопротивление между которой и переходом указано изготовителем в сопроводительной документации или может быть найдено по типу диода (как правило, это корпус диода).

2 Для измерения и регистрации температуры шунтирующих/блокирующих диодов допускается использовать тепловизор.

e) Импульсный источник питания, обеспечивающий подачу тока не менее чем в 1,25 раза превышающего ток короткого замыкания испытуемого фотоэлектрического модуля при СУИ, с шириной импульса не более 1 мс.

При испытаниях двусторонних образцов испытательный ток должен быть в 1,25 раза больше тока короткого замыкания в условиях стандартной повышенной двусторонней энергетической освещенности (BSI, см. ГОСТ Р 56980.1-2022, подраздел 3.9): 1000 Вт/м2 — на лицевой поверхности и 300 Вт/м2 — на тыльной поверхности. Ток короткого замыкания в условиях стандартной повышенной двусторонней энергетической освещенности может быть определен либо путем измерения ВАХ (см. [8]), либо по ГОСТ Р МЭК 60904-10, если можно считать, что ток короткого замыкания испытуемых образцов линейно зависит от энергетической освещенности.

Допущение линейности позволяет рассчитать ток короткого замыкания в условиях стандартной повышенной двусторонней энергетической освещенности Iк.з BSI, используя значения токов короткого замыкания при СУИ и в условиях стандартной двусторонней энергетической освещенности (BNPI, см. ГОСТ Р 56980.1-2022, подраздел 3.8), полученные после начальной стабилизации образцов и соответствующие эквивалентные значения освещенности. Для экстраполяции Iк.з BSI применяют следующую формулу:

I_{\text{к}.\text{з }BSI} = I_{\text{к}.\text{з }BNPI} + \frac{(I_{\text{к}.\text{з }BNPI}^{0} - I_{\text{к}.\text{з СУИ}}^{0})}{E_{BNPI} - E_{\text{СУИ}}} \cdot (E_{BSI} - E_{BNPI}) , (7)

где I_{\text{к}.\text{з СУИ}}^{0} — ток короткого замыкания испытуемого образца при СУИ после начальной стабилизации, А;

I_{\text{к}.\text{з }BNPI}^{0} — ток короткого замыкания испытуемого образца при BNPI после начальной стабилизации, А;

EСУИ — энергетическая освещенность при стандартных условиях испытаний EСУИ = 1000 Вт/м2;

EBNPI — односторонняя энергетическая освещенность (энергетическая освещенность только лицевой рабочей поверхности), эквивалентная по воздействию стандартной двусторонней энергетической освещенности;

EBSI — односторонняя энергетическая освещенность, эквивалентная по воздействию стандартной повышенной двусторонней энергетической освещенности.

Значения односторонней энергетической освещенности, эквивалентные двусторонней энергетической освещенности, рассчитывают по формулам (см. [8]):

E_{BNPI} = 1000 + 135\phi , (8)

E_{BSI} = 1000 + 300\phi , (9)

\phi = min(\phi_{I\text{к}.\text{з}},\phi_{Pmax}) , (10)

где \phi — коэффициент, равный наименьшему из коэффициентов двусторонности по току короткого замыкания и по максимальной мощности, определяемых по формулам (2) и (4).

f) Средства измерения и регистрации тока испытуемого образца с точностью не менее +/- 0,5% тока короткого замыкания.

g) Средства измерения напряжения диодов с точностью не менее 2% измеряемой величины.

4.15.1.4 Проведение испытания

Во время испытаний образец не должен подвергаться освещению.

1. Замыкают все блокирующие диоды, если они установлены в испытуемом образце.

2. Устанавливают провода для подключения средств измерения прямого напряжения Uпр и прямого тока Iпр у каждого шунтирующего диода или каждого одновременно испытуемого диода (см. этап 6), как показано на рисунке 13a), и, если необходимо, всех одновременно испытуемых шунтирующих диодов таким образом, чтобы выполнялось условие этапа 6.

Примечание - На замещающем образце эти провода устанавливают при изготовлении замещающего образца.

a) Подключение проводов к шунтирующим диодам

b) Подключение проводов к блокирующим диодам

Рисунок 13 — Схемы подключения проводов для измерения постоянного прямого напряжения и постоянного прямого тока шунтирующего и блокирующего диодов

Следует принять меры для предотвращения теплового рассеяния от клеммной колодки, которое может привести к неверной интерпретации результатов испытаний.

3. Устанавливают датчики измерения температуры испытуемого образца.

Если будет проводиться измерение температуры шунтирующих диодов с помощью датчика температуры и они не установлены изготовителем или при изготовлении замещающего образца, устанавливают датчик температуры на все шунтирующие диоды или на все одновременно испытуемые диоды. Провода датчиков температуры должны быть подключены таким образом, чтобы как можно меньше влиять на диод и его тепловое окружение.

Примечание - Датчики устанавливают на ту часть шунтирующего диода, тепловое сопротивление между которой и переходом указано изготовителем в сопроводительной документации или может быть найдено по типу диода (как правило, это корпус диода).

4. Помещают испытуемый образец в климатическую камеру или устанавливают средства нагрева испытуемого образца.

5. Подключают приборы для измерения температуры испытуемого образца и, если необходимо, температуры шунтирующих диодов.

6. Подключают положительный выход источника питания тока к отрицательным выводам испытуемого образца и отрицательный выход источника питания к положительным выводам испытуемого образца с использованием проводов минимального сечения из рекомендованного изготовителем диапазона. При такой схеме соединений ток будет протекать через фотоэлектрические элементы в обратном направлении, а через диод — в прямом. Вводы в коммутационную коробку должны быть выполнены в соответствии с рекомендациями изготовителя, после чего она должна быть закрыта.

Во время испытаний через каждый шунтирующий диод, участвующий в испытаниях, должен протекать ток, равный току, подаваемому на испытуемый образец. Если в испытуемом образце установлено несколько шунтирующих диодов, для обеспечения указанного условия может потребоваться установка перемычки (перемычек) или переключателя.

Примечание - Как правило, это условие соблюдается, если ток протекает только через один шунтирующий диод.

7. Подключают приборы для измерения тока и напряжения.

8. Нагревают испытуемый образец до температуры (30 +/- 2) °C.

После стабилизации температуры испытуемого образа подают на испытуемый образец импульсный ток, равный току короткого замыкания испытуемого образца при СУИ, с шириной импульса 1 мс и измеряют прямое напряжение шунтирующего диода Uпр1.

При испытаниях двусторонних фотоэлектрических модулей значение подаваемого тока равно току короткого замыкания испытуемого образца при стандартной повышенной двусторонней энергетической освещенности, см. 4.15.1.3, перечисление e).

Прямой ток испытуемых шунтирующих диодов Iпр равен току, подаваемому на испытуемый образец, т.е. току короткого замыкания испытуемого образца при СУИ: Iпр = Iк.з СУИ +/- 2%. Или, для двусторонних образцов, при BSI: Iпр = Iк.з BSI +/- 2%.

Предполагается, что при этом температура испытуемого фотоэлектрического модуля Tмод равна температуре воздуха внутри коммутационной коробки и температуре корпуса шунтирующего диода Tкор или той части шунтирующего диода, тепловое сопротивление между которой и переходом указано изготовителем в сопроводительной документации или может быть найдено по типу диода (как правило, это корпус диода).

9. Повторяют этап 8 для температуры испытуемого образца (50 +/- 2) °C и измеряют Uпр2.
10. Повторяют этап 8 для температуры испытуемого образца (70 +/- 2) °C и измеряют Uпр3.
11. Повторяют этап 8 для температуры испытуемого образца (90 +/- 2) °C и измеряют Uпр4.
12. Нагревают испытуемый образец до температуры (75 +/- 5) °C.

После того как температура испытуемого образца установилась, поддерживая ее на заданном уровне, в течение 1 ч подают на испытуемый образец постоянный ток, равный току короткого замыкания испытуемого образца при СУИ +/- 2% (или, для двусторонних образцов, при BSI +/- 2%). Через 1 ч измеряют прямое напряжение каждого шунтирующего диода, принимающего участие в испытаниях и, если необходимо, Tкор.

Если в испытуемом образце установлен радиатор теплоотвода для снижения рабочей температуры диода(ов), этот этап можно проводить не при (75 +/- 5) °C, а при температуре, которую достигает радиатор теплоотвода при 1000 Вт/м2, температуре окружающей его среды (43 +/- 3) °C и отсутствии ветра. 13) По значениям Uпр1, Uпр2, Uпр3 и Uпр4, используя метод наименьших квадратов, строят зависимость Uпр от Tкор или от температуры той части шунтирующего диода, тепловое сопротивление между которой и переходом указано изготовителем в сопроводительной документации или может быть найдено по типу диода. 14) Используя полученную зависимость Uпр от Tкор, определяют значение Tкор по Uпр при температуре окружающей среды Tamb = 75 °C. В первом приближении можно считать, что определенная таким образом температура корпуса диода при Tamb = 75 °C равна температуре перехода.

Для более точной оценки выполняют следующее.

Определяют тепловое сопротивление и максимальную допустимую температуру перехода шунтирующих диодов по сопроводительной документации или типу диодов в справочной литературе, каталогах и т.п.

По измеренной или полученной по графику Uпр = f(Tкор) температуре корпуса диода Tкор при Tamb = 75 °C [либо температуре другой части диодов, тепловое сопротивление которой указано изготовителем или может быть определено по типу диода (см. примечание к этапу 3 и этап 8)] рассчитывают температуру перехода каждого шунтирующего диода, принимающего участие в испытаниях, по формуле

T_{\text{пер}} = T_{\text{кор}} + R_{\theta\text{пер} - \text{кор}}U_{\text{пр}}I_{\text{пр}} , (11)

где Tпер — температура перехода диода;

Tкор — измеренная температура корпуса диода;

R_{\theta\text{пер} - \text{кор}} — указанное изготовителем значение теплового сопротивления переход — корпус;

Uпр — постоянное прямое напряжение диода при Iпр;

Iпр — постоянный прямой ток диода; Iпр равен подаваемому на испытуемый образец току (току короткого замыкания испытуемого образца, измеренному при СУИ +/- 2% или, для двусторонних образцов, при BSI +/- 2%).

Примечание — В формуле (11) вместо R_{\theta\text{пер} - \text{кор}} должно стоять тепловое сопротивление между переходом и другой частью шунтирующего диода, если только оно указано изготовителем вместо R_{\theta\text{пер} - \text{кор}} в сопроводительной документации или может быть найдено по типу диода, и соответственно температура этой части вместо Tкор. Если температуру диода не измеряют, то принимают, что Tмод на этапах 8 - 11 равна температуре этой части диода.

Рассчитанное значение температуры перехода шунтирующего диода не должно превышать значение максимальной допустимой температуры перехода, которое указано изготовителем в сопроводительной документации или может быть найдено по типу диода. Если это условие выполняется, переходят к следующему этапу испытаний. Если это условие не выполняется, испытания прекращают и испытанный образец считают не выдержавшим испытания. 15) Устанавливают температуру испытуемого образца (75 +/- 5) °C.

Увеличивают подаваемый на испытуемый образец ток до значения, превышающего в 1,25 раза ток короткого замыкания испытуемого образца, измеренный при СУИ или, для двусторонних образцов, при BSI. Поддерживают значение тока на указанном уровне и температуру испытуемого образца на уровне (75 +/- 5) °C в течение 1 ч. 16) Если в испытуемом образце установлено несколько шунтирующих диодов и нет возможности испытать все шунтирующие диоды одновременно (см. этап 6), отсоединяют источник питания, устанавливают датчики температуры на следующий(е) диод(ы), если необходимо и если они не были установлены ранее, меняют положение перемычек или переключателя и повторяют этапы 4 - 15 поочередно с каждой группой шунтирующих диодов, которые можно испытать одновременно, или с каждым диодом. 17) Если в испытуемом образце установлены блокирующие диоды, аналогично проводят испытание, выполняя измерения параметров каждого из блокирующих диодов отдельно. Схема подключения показана на рисунке 13b).

4.15.1.5 Заключительные испытания

Для оценки изменения состояния испытанного образца проводят следующие испытания:

• испытание шунтирующих/блокирующих диодов на работоспособность по 4.15.2;
• визуальный контроль по 4.1;
• испытание изоляции на влагостойкость по 4.12.

4.15.1.6 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• температура перехода каждого шунтирующего диода не превышает максимальную допустимую температуру перехода диода, которая указана изготовителем в сопроводительной документации или может быть найдена по типу диода;
• шунтирующие диоды сохраняют работоспособность после испытания на работоспособность по 4.15.2;
• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8;
• сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям 4.12.5.

4.15.2 Испытание шунтирующих/блокирующих диодов на работоспособность

4.15.2.1 Назначение

Испытание предназначено для проверки работоспособности шунтирующих/блокирующих диодов, установленных в испытуемом фотоэлектрическом модуле.

Если в испытуемых образцах шунтирующие/блокирующие диоды не предусмотрены, данное испытание не проводят.

4.15.2.2 Образец для проведения испытаний

Если в испытуемом образце шунтирующий диод(ы) недоступен(ы) без разрушения испытуемого образца, для испытаний может быть необходимо изготовление специального замещающего образца, требования к которому аналогичны требованиям 4.15.1.2.

4.15.2.3 Испытательное оборудование

a) Источник питания постоянного тока, обеспечивающий подачу тока, не менее чем в 1,25 раза превышающего ток короткого замыкания испытуемого фотоэлектрического модуля при СУИ, указанный на паспортной табличке. При испытаниях двусторонних фотоэлектрических модулей используют ток короткого замыкания испытуемого фотоэлектрического модуля, измеренный при СУИ.

b) Средства измерения и регистрации тока испытуемого образца с точностью не менее +/- 0,5% тока короткого замыкания.

c) Средства измерения напряжения диодов с точностью не менее 2% измеряемой величины.

d) Средства измерения температуры окружающей среды.

f) Средства измерения и регистрации температуры шунтирующих диодов, если они не установлены/поставляются изготовителем или не установлены при изготовлении замещающего образца, если необходимо. Следует принять меры по минимизации возможного изменения каких-либо характеристик шунтирующих диодов или путей теплоотвода при установке средств измерения температуры. Если измерение температуры шунтирующего диода будет проводиться с помощью датчика температуры, провода датчика температуры должны иметь малую теплоемкость и быть подключены таким образом, чтобы как можно меньше влиять на диод и его тепловое окружение.

Примечания

1 Под температурой диода имеется в виду температура той части диода, тепловое сопротивление между которой и переходом указано изготовителем в сопроводительной документации или может быть найдено по типу диода (как правило, это корпус диода).

2 Для измерения и регистрации температуры шунтирующих/блокирующих диодов допускается использовать тепловизор.

g) Средства измерения ВАХ за 1 с для проведения испытаний по методу B, с точностью измерения напряжения и тока не менее 1% измеряемой величины.

4.15.2.4 Проведение испытания

Испытание выполняют по одному из следующих двух методов.

Метод A

Испытание проводят при температуре окружающей среды (25 +/- 10) °C. В процессе испытаний образец не должен подвергаться освещению.

1. Замыкают все блокирующие диоды, если они установлены в испытуемом образце.

2. Подключают положительный выход источника питания постоянного тока к отрицательным выводам испытуемого образца и отрицательный выход источника питания постоянного тока к положительным выводам испытуемого образца с использованием проводов минимального сечения из рекомендованного изготовителем диапазона. При такой схеме соединений ток будет протекать через фотоэлектрические элементы в обратном направлении, а через диод — в прямом. Вводы в коммутационную коробку должны быть выполнены в соответствии с рекомендациями изготовителя, после чего она должна быть закрыта.

Во время испытаний через каждый шунтирующий диод, участвующий в испытаниях, должен протекать ток, равный току, подаваемому на испытуемый образец. Если в испытуемом образце установлено несколько шунтирующих диодов, для обеспечения указанного условия может потребоваться установка перемычки (перемычек) или переключателя.

Примечание - Как правило, это условие соблюдается, если ток протекает только через один шунтирующий диод.

3. Подключают приборы для измерения тока и напряжения.

4. Подают на испытуемый образец постоянный ток, постепенно увеличивая его значение от 0 до значения, в 1,25 раза превышающего ток короткого замыкания испытанного образца при СУИ, указанный на паспортной табличке. При испытаниях двусторонних фотоэлектрических модулей используют ток короткого замыкания испытуемого фотоэлектрического модуля, измеренный при СУИ.

Фиксируют напряжение в протоколе испытаний.

5. Если в испытуемом образце установлено несколько шунтирующих диодов и нет возможности испытать все шунтирующие диоды одновременно (см. этап 2), при выключенном источнике питания меняют положение перемычек или переключателя и повторяют этапы 2 - 4 поочередно с каждой группой шунтирующих диодов, которые можно испытать одновременно, или с каждым диодом.

6. Если в испытуемом образце установлены блокирующие диоды, аналогично проводят испытание блокирующих диодов, определяя Uпр для каждого отдельного диода.

Метод B

Подключают измерительные приборы, устанавливают испытуемый образец и подключают его к источнику питания, как указано в 4.15.2.4, в том числе подключают средства измерения ВАХ.

Полностью затеняют один или нескольких фотоэлектрических элементов какой-либо части испытуемого образца, защищенной одним шунтирующим диодом, и добиваются таким образом включения диода. При включенном диоде, когда ток, протекающий через диод, равен току, протекающему в испытуемом образце, измеряют ВАХ и определяют максимальную мощность испытуемого образца по 4.2, 4.2.3 или 4.2.4 при энергетической освещенности, близкой к СУИ. Повторяют затенение и измерение ВАХ при той же энергетической освещенности для каждой части испытуемого образца, защищенной одним шунтирующим диодом.

ВАХ измеряют, когда, как минимум, затеняют один фотоэлектрический элемент в фотоэлектрической цепочке (или части цепочки, затененной проверяемым диодом) при последовательном соединении фотоэлектрических элементов, одну группу фотоэлектрических элементов — при параллельно-последовательном соединении фотоэлектрических элементов, по одному фотоэлектрическому элементу — в каждой цепочке при последовательно-параллельном соединении фотоэлектрических элементов (основные типы соединений фотоэлектрических элементов в фотоэлектрических модулях см. в 4.6.3).

4.15.2.5 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• у образцов, испытанных по методу A, измеренное прямое напряжение одного шунтирующего диода Uпр или нескольких одновременно испытанных диодов, находится в пределах

Uпр = (N·Uпр.ном) +/- 10%, (12)

где N — количество одновременно испытанных шунтирующих диодов, для которых измерено напряжение Uпр;

Uпр.ном — прямое напряжение диода при 25 °C, определенное по паспортным данным диода.

Для блокирующих диодов оценку результата проводят для каждого диода отдельно;

• у образцов, испытанных по методу B, при затенении части электрической цепи образца, защищенной проверяемым шунтирующим диодом, наблюдается характерный изгиб ВАХ. Например, в фотоэлектрическом модуле из кристаллического кремния с 60 последовательно соединенными фотоэлектрическими элементами, в котором каждая из трех равных частей цепочки защищена одним шунтирующим диодом, шунтирующие диоды работоспособны, если при затенении фотоэлектрических элементов одной цепочки наблюдается снижение максимальной мощности испытуемого образца примерно на 1/3 от ее значения без затенения.

4.16 Испытание маркировки на стойкость к истиранию

Маркировку трут вручную куском хлопчатобумажной ткани, смоченным водой, в течение 15 с, а затем в течение 15 с куском хлопчатобумажной ткани, смоченным бензином.

Для испытания используют бензин (гексановый растворитель) со следующими показателями:

Испытанный образец считают выдержавшим испытание, если маркировка осталась четкой и разборчивой, не имеет признаков скручивания и прочно закреплена.

После всех испытаний на воздействие внешних климатических факторов маркировка также должна оставаться четкой и разборчивой.

С маркировкой, нанесенной вдавливанием, штамповкой, тиснением, гравировкой или иными подобными способами, данное испытание не проводят.

4.17 Испытание на воздействие циклической (динамической) механической нагрузки

4.17.1 Назначение

Испытание предназначено для оценки чувствительности компонентов испытуемых фотоэлектрических модулей к низким уровням механических нагрузок. Наиболее вероятной причиной высокой чувствительности к низким уровням механических нагрузок является технология сборки фотоэлектрических модулей, детали, обеспечивающие сборку и крепление, при определенных условиях представляющие угрозу целостность компонентов модуля (например, выступы, которые при таких нагрузках могут оказывать слишком большое давление на фотоэлектрические элементы и создавать микротрещины). С помощью этого испытания оценивают прочность фотоэлектрических элементов, межэлементных и др. соединений и краевых уплотнений.

4.17.2 Проведение испытаний

Испытание проводят по ГОСТ Р 58646.

4.17.3 Заключительные испытания

Для оценки изменения состояния испытанного образца проводят следующие испытания:

• визуальный контроль по 4.1;
• измерение ВАХ и определение максимальной мощности по 4.2;
• испытание изоляции на влагостойкость по 4.12.

4.17.4 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• при проведении испытаний отсутствовали обрывы электрических цепей в испытуемых образцах;
• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8;
• снижение максимальной выходной мощности не превышает 5% значения, полученного при начальных измерениях;
• сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям 4.12.5.

4.18 Испытание на деградацию, вызванную высоким напряжением

4.18.1 Назначение

Испытание предназначено для проверки способности испытуемых фотоэлектрических модулей длительно выдерживать максимальное номинальное напряжение постоянного тока фотоэлектрической системы, для установки в которую они предназначены.

Примечание - Испытание не предназначено для оценки воздействия на деградацию эффектов поляризации при высоком напряжении, и поэтому их влияние может быть не обнаружено или не учтено.

4.18.2 Проведение испытания

Испытания проводят по ГОСТ Р 57902-2017, метод A при следующих условиях:

Особенности испытания тонкопленочных фотоэлектрических модулей установлены в ГОСТ Р 56980.1.3 и ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [2] и [16]).

4.18.3 Заключительные испытания

После восстановления в течение не менее 2 ч (см. ГОСТ Р 57902-2017, раздел 8) проводят визуальный осмотр и испытание изоляции на влагостойкость. Затем выполняют заключительные испытания всей программы испытаний (см. ГОСТ Р 56980.1-2022, рисунок 2) кроме испытания изоляции на влагостойкость.

Испытание изоляции на влагостойкость должно быть выполнено в течение 8 ч после окончания выдержки. До начала конечной стабилизации испытанных образцов должно пройти не более 48 ч. Время между завершением конечной стабилизации и началом измерения ВАХ при СУИ — не более 48 ч или срок, указанный в процедуре стабилизации для конкретной технологии изготовления фотоэлектрических модулей в ГОСТ Р 56980.1.3 или ГОСТ Р 56980.1.4 (см. также [1], [2] и [16]), если он меньше.

Чтобы максимизировать повторяемость, когда может присутствовать частично обратимая деградация, испытанные образцы должны храниться до и между заключительными испытаниями в контролируемых условиях: в помещении, в темноте при температуре не более 25 °C.

Для двусторонних испытуемых образцов при определении максимальной мощности при СУИ также определяют коэффициенты двусторонности (см. [8]).

4.18.4 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8;
• снижение максимальной выходной мощности не превышает 5% значения, полученного при начальных измерениях;
• сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям 4.12.5.

4.19 Испытание на изгиб

4.19.1 Назначение

Испытание проводят только с гибкими фотоэлектрическими модулями.

Испытание предназначено для проверки того, что испытуемый гибкий фотоэлектрический модуль можно свернуть (без повреждений) с образованием радиуса кривизны, указанного изготовителем по крайней мере в одном направлении.

Если руководство по монтажу допускает изгиб более чем в одном направлении, испытание следует проводить при наихудших условиях.

Испытание может быть выполнено на замещающем образце, как описано в ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 5.

4.19.2 Испытательное оборудование

a) Жесткое испытательное основание для размещения испытуемого образца в плоском виде.

b) Цилиндр диаметром в два раза больше радиуса кривизны испытуемого образца, указанного изготовителем.

c) Приборы для регистрации обрывов электрических цепей испытуемого образца во время испытаний.

d) Средства контроля температуры окружающей среды и, если необходимо, средства для обеспечения ее значения на уровне (25 +/- 5) °C.

4.19.3 Проведение испытания

Испытания проводят при температуре окружающей среды (25 +/- 5) °C.

1. Размещают испытуемый образец на плоскости испытательного основания в развернутом виде таким образом, чтобы он был плоским.

2. Подключают к испытуемому образцу приборы, с помощью которых можно обнаружить обрыв внутренних электрических цепей испытуемого образца во время испытаний.

3. Оборачивают испытуемый образец вокруг цилиндра из плоского развернутого исходного положения. Если размер испытуемого образца, вдоль которого его оборачивают вокруг цилиндра, равен или более радиуса кривизны испытуемого образца, умноженного на 2\pi , испытуемый образец следует обернуть вокруг цилиндра на 360° или более в соответствии с размером образца.

4. Разворачивают испытуемый образец в исходное плоское положение.

5. Повторяют этапы 3 и 4 еще 25 раз.

4.19.4 Заключительные испытания

Для оценки изменения состояния испытанного образца проводят следующие испытания:

• визуальный контроль по 4.1;
• измерение ВАХ и определение максимальной мощности по 4.2;
• испытание изоляции на влагостойкость по 4.12.

4.19.5 Оценка результатов испытаний

Испытанные образцы считают выдержавшими испытания, если:

• при проведении испытаний отсутствовали обрывы электрических цепей в испытуемых образцах;
• отсутствуют видимые функциональные повреждения по ГОСТ Р 56980.1-2022, раздел 8;
• снижение максимальной выходной мощности не превышает 5% значения, полученного при начальных измерениях;
• сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям 4.12.5.

Приложение ДА (справочное)

ОБОЗНАЧЕНИЕ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ, УСТАНОВЛЕННЫХ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ, В МЭК 61215-2 И МЭК 61730-2

Таблица ДА.1

Приложение ДБ (справочное)

УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ, УСТАНОВЛЕННЫЕ В НАЦИОНАЛЬНЫХ СТАНДАРТАХ

<*> С учетом изменений [13].

Приложение ДВ (справочное)

СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ ССЫЛОЧНЫХ НАЦИОНАЛЬНЫХ СТАНДАРТОВ МЕЖДУНАРОДНЫМ СТАНДАРТАМ, ИСПОЛЬЗОВАННЫМ В КАЧЕСТВЕ ССЫЛОЧНЫХ В ПРИМЕНЕННОМ МЕЖДУНАРОДНОМ СТАНДАРТЕ

Таблица ДВ.1

Приложение ДГ (справочное)

СОПОСТАВЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ НАСТОЯЩЕГО СТАНДАРТА СО СТРУКТУРОЙ ПРИМЕНЕННОГО В НЕМ МЕЖДУНАРОДНОГО СТАНДАРТА

Таблица ДГ.1

БИБЛИОГРАФИЯ