引言

在新能源理念的大力倡導(dǎo)下，光伏發(fā)電裝置的規(guī)模不斷擴(kuò)大，預(yù)計(jì)到 2020 年我國(guó)光伏發(fā)電系統(tǒng)的裝機(jī)總量將高于 150 GW[1] [2]。光伏組件是光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，其在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多問(wèn)題，包括材料腐蝕、水汽侵蝕封裝材料脫層、風(fēng)和冰雹對(duì)光伏組件的機(jī)械損壞、安裝過(guò)程中的機(jī)械損壞、熱偏移、紫外輻射致其衰減以及光伏組件零部件的老化等[3]。因此光伏組件運(yùn)行過(guò)程中的可靠性和衰減率成為光伏產(chǎn)業(yè)界最為關(guān)心的問(wèn)題之一。

目前，光伏檢測(cè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)一直沿用 IEC61215 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)光伏產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)認(rèn)證[4]。在常規(guī)環(huán)境下，環(huán)境應(yīng)力因素對(duì)光伏組件性能的影響較小，須進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間觀察和測(cè)試并收集相關(guān)數(shù)據(jù)才能明確光伏組件的質(zhì)量問(wèn)題。為了在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)光伏組件的潛在問(wèn)題，須要對(duì)其進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，包括紫外試驗(yàn)、熱循環(huán)試驗(yàn)、濕-凍試驗(yàn)、濕-熱試驗(yàn)等[5] [6]。通過(guò)上述試驗(yàn)可以測(cè)試 評(píng)估光伏組件的質(zhì)量和使用壽命。

產(chǎn)品的可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力[7]。光伏組件在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生失效和衰減，并且光伏組件的失效和衰減符合浴盆曲線。

本文通過(guò)分析晶體硅光伏組件在濕-凍加速試驗(yàn)條件下的失效機(jī)理，提出了濕-凍加速試驗(yàn)下基于威布爾壽命分布的晶體硅光伏組件壽命分布模型，其模擬結(jié)果可以評(píng)估光伏組件在加速試驗(yàn)下的可靠度，為光伏組件加速試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)估方法及其壽命預(yù)測(cè)提供參考依據(jù)。本文通過(guò)濕-凍加速試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)學(xué)中的 F 檢驗(yàn)法驗(yàn)證了威布爾壽命分布的有效性。