近年来，我国太阳能相关企业发展迅速。不久前，国务院颁布了《新能源产业振兴规划》。财政部会同住房城乡建设部在此之前也下达首批太阳能光电建筑应用补助资金，启动太阳能屋顶计划。为缓解光电产品国内应用不足的问题，财政部采取中央财政补贴措施，推动实施“太阳能屋顶计划”示范工程，2009年，补贴标准原则上定为20元／Wp(Wp代表太阳能电池的峰值功率)。

    但是，我国到目前为止还没有颁布有关建筑物光伏发电的标准，IEC、EN、uL等国际标准化组织也未颁布BIPV(建筑节能一体化光伏)标准，只有德国VDE刚刚颁布BIPV标准。这种情况对推动BIPV行业发展和开展产品认证造成技术障碍。为了推动《新能源产业振兴规划》，为建筑物光伏产品发展提供认证技术服务，中国质量认证中心(CQC)与深圳电子产品质量检测中心共同承担了国家质检总局的科研课题，并起草了《CQC建筑物光伏PV组件认证技术规范》(以下简称《CQC技术规范》)。本文对《CQC技术规范》作一简要介绍。

    《CQC技术规范》包括了BIPV组件和建筑物附装式光伏系统(BAPV)组件的技术要求，以下统称BIPV。判断BIPV系统的质量符合性更多的是依靠工程现场验收或技术鉴定，而不是产品检测。PV组件是BIPV系统核心部件和质量基础，PV组件应在试验室的标准条件下进行长时间的质量考核，不能在现场直接鉴定。因此，《CQC技术规范》针对的是BIPV光伏系统中的PV组件，并不针对BIPV系统本身。

    一、  《CQC技术规范》特点和内容

    《CQC技术规范》的内容主要为四部份。

    1. 参数性能

    (1)最大输出功率不能低于产品铭牌标称值的90％。

    (2)经过技术规范规定项目的试验(TC200，恒定湿热等)后，最大输出功率不能低于初始值的lO％。

  PV组件的另一个重要参数是光电转换效率，达到以下能效水平，政府将给予经费补贴，晶体硅PV组件的光电转换效率≥1 5％；薄膜PV组件的光电转换效率≥6％。《CQC技术规范》虽不涉及PV组件的光电转换效率，但是，可为企业提供能效测量和认证。

    2.安全和环境可靠性

    安全和环境可靠性是建筑物光伏系统的主要质量要求，体现在P V组件上的要求，主要参照IEC61730和UL1703标准，根据BIPV使用条件和产品特点作了补充和修订，也包括了建筑物玻璃幕墙国家标准的两个关键参数要求：抗风压和耐撞击。

    CQC课题组正在研究把建筑幕墙的其他要求作为CQc认证技术要求的可能性，例如，热传导特性，遮阳系数等。

    3. 部件的质量可靠性

    这些要求包括：接线盒，连接电缆和连接器，组件背膜等。

    4. 随产晶提供信息

    考虑到BIPV组件组装成系统的复杂性，以及在设计条件下正确安装和合理使用对BIPV系统安全可靠性的重要影响程度．要求BIPV组件生产厂以产品铭牌、安装、使用说明书等方式为使用方提供足够的信息，包括安全使用警告说明等，确保达到产品设计要求。

    附表是《CQC技术规范》规定的PV组件主要技术要求对应的测试项目。

附表  《CQC技术规范》主要测试项目

 1
  BIPV组件结构要求
  13
  淋雨试验
 
 2
  电压，电流，功率测量
  14
  冰雹试验
 
 3
  温度测试
  15
  气体腐蚀试验
 
 4
  反向电流过载试验
  16
  机械荷载试验
 
 5
  介质耐压试验
  17
  PV组件撞击破损试验
 
 6
  湿态绝缘电阻试验
  18
  划割试验
 
 7
  接地阻抗测试
  19
  接线端扭力试验
 
 8
  泄漏电流试验
  20
  应力消除试验
 
 9
  温度循环试验
  21
  压力试验
 
 10
  湿冻试验
  22
  接线盒固定强度测试
 
 11
  热斑试验
  23
  PV组件背膜局部放电试验
 
 12
  耐火试验
  24
  铭牌标志和说明书
 

    二、重要技术要求解读

    1. 性能参数要求测试方法

    PV组件的正常工作温度测试(NOCT)是进行光伏系统设计的依据和重要参数，按照IEC61215、IEC61646标准，测试应在室外条件下进行。即，在20±15℃的温度环境下，风速范围在1±0.7m/s之间，东、西风向不超过±20°，辐照度至少为0.4倍的标准太阳光(40mW/cm²)下进行连续三天的测试，然后把获得的组件温度数据中超过四个规定气象条件下的数据剔除，将剩下的正常数据按照回归法做出一条关联线，才可得到一个建立在实际使用环境条件下、靠统计方法确定的NOCT。为了获得连续曲线，使统计数据更接近实际，IEC标准还规定，上午下午各取10个有效数据，且有效数据不能在一个辐照度下测得，须在辐照度变化范围超过．300 W/m²(400犑700W/m²)的条件下取得，否则，得不出一条曲线。通常400W/m²辐照度是在早晨8点半至9点，气温按标准要求就应在5℃以上，如此推算下来，当天(中午)的最高温度就应该在10℃～l5℃。按照国家气象数据，北京、上海、天津以及东北，华北，江南，西北地区进入11月后一直到第二年的4月最高气温基本上就达不到连续三天12℃以上了。如果再考虑阴天下雨、太阳光辐照度不足和风速偏大，算下来一年可用的测试工作日没有几天，四川常年的浓雾天气就更不要说了，这个规定使得NOCT试验受天气条件的极大限制。课题组将对这个问题深入探讨和实验、论证，寻找解决的最佳方案。

    PV组件关键性能参数最大输出功率(Pm)需要保证在经受了温度循环，湿冻试验和冰雹试验后，其输出功率的劣变不超过规定值。IEC标准的规定值5％。事实上，长达两个月的环境试验其本身固有的变化就可能很显著，例如，模拟光源的衰变、环境温度的变化、测量系统的变化、电源的变化等都会带来2％甚至更多的不确定度，如果样品在进行试验前又没有充分老化到性能稳定，即使样品本身试验中并未发生质量问题，上述诸多原因可能已经导致试验不合格。事实上，欧洲各国对欧洲产的PV组件是将IEC标准的5％放宽到8％，美国UL标准更是规定为10％，因此，本认证技术规范规定为10％。

    PV组件的最大输出功率(Pm)还对铭牌标称功率与实际测得的输出功率之差有要求。由于PV组件市场销售是以(铭牌)标称输出功率计费的(目前已经从40元/W降至20元/W以下)，也由于输出功率测量的不确定度因素很多，致使很多供应商有意或无意标高输出功率，造成商业贸易纠纷，给光伏产业健康发展造成负面影响。当BIPV系统现场鉴定或验收时，此现象造成的问题会更加突出。而IEC61215、IEC61730等标准鉴于其国际标准的性质并不涉及铭牌功率与实际输出功率的误差。因此，本技术要求规定，产品铭牌标称值与实际测量值(STC条件下)的误差不能大于10％。

    2. 燃烧试验

    在BIPV的推广应用中，耐燃烧试验显然是首要质量要求。IEC61730标准中规定了燃烧要求并给出了具体的方法。该燃烧要求是引自美国UL1703或UL790的火焰蔓延试验和木块点燃试验。但是，在与欧洲的认证机构进行合作或技术交流中，专家提供的信息表明，欧洲各认证机构已决定放弃此耐燃烧要求，IEC标准最新修订稿也证实耐燃烧试验已被删除。

    燃烧试验是美国UL传统上强调的项目，多年的实践形成了自己完整的试验方法和标准体系，但是，并未被欧洲各认证机构认同和采纳，因为欧洲有自己的燃烧试验方法和标准体系，而且，简单、实用和有效，不足的是欧洲的燃烧标准是以对原材料试验为基础，而不是对大成品或PV组件本身进行燃烧试验，结果显得不直观。实践表明，UL燃烧试验对场地设施要求严格，试验过程复杂，试验本身危险性也很大。但是，鉴于UL试验条件严格，试验结果直观，具有说服力，也考虑PV组件耐燃烧性对建筑物安全的极端重要性，《CQC技术规范》采纳了以UL标准为参考的燃烧试验方法。

    3. 关于热斑试验

    热斑现象是指PV组件落上树叶等遮挡某电池片后使该电池片从光电源性质变为负载性质，与其串联的、继续受到光照的其他电池片所产生电压电流对该电池片形成反向偏置，造成该电池片消耗功率过大而发热。IEC标准规定的热斑试验方法模拟实际条件，使PV组件处于标准太阳辐照下，轮流遮住PV组件每个电池片，选出最热的一个电池片，然后在室内恒定光源下持续循环辐照PV组件，考核该电池片的发热程度。显然，该热斑试验即需要等待标准天气(辐照度)条件，也需要使用模拟恒定光源，能模拟一个标准太阳的室内光源耗电至少15kW，而且将样品受到的光辐射和热辐射隔开难度很大。UL标准规定的热斑试验采用等效法，以外部恒流源模拟为某个选定电池片施加电流和电压，使其反向偏置，从而替代光辐照热斑法。该方法简单，试验条件可稳定控制，而且，很多企业反映UL标准的热斑试验其严格度要高于IEC标准，缺点是需要企业制作有电池片单独引出端的试验专用样品。《CQC技术规范》采用的是UL标准的热斑试验方法。

    4. 关于气体腐蚀试验

    IEC61730-1在“结构要求”一章要求金属件要耐气候腐蚀，但是没有规定试验方法。而IEc／Tc82颁布的另外一个标准IEC 61701：1995规定了PV组件的耐盐雾试验，该标准已经被采纳为国家推荐标准GB／T18912：2002。该标准规定的试验气体为盐雾，IEC标准要求盐雾试验后对PV组件的电气性能进行考核，即输出功率劣变不能超过5％，CQC认证技术规范拟改为10％。

    UL1703标准也对PV组件有耐腐蚀要求，但是，与IEC标准规定的方法不一样，试验结果判定也不一样。试验气体为两种气体，盐雾，二氧化硫和二氧化碳混合气体。对金属结构件材料进行试验而不是对PV组件成品进行测试，样品尺寸不大于1.22m。UL1703标准规定试验结束后考核材料腐蚀情况，但是，不考核(显然也不能)成品PV组件的参数性能劣变情况。

    我国目前没有能装下PV组件的商业化大型盐雾箱，必须定做。鉴于以上原因，《CQC技术规范》将国家标准作为标准试验方法，但是考虑到实践中的难度，将UL标准作为替代方法而引入。

    5. 脉冲波形冲击试验

    脉冲波形冲击试验是模拟耐雷击试验，波形为1.2/50ms，与电磁兼容雷击试验方法和使用的仪器相同。试验时，要在绝缘材料(背膜)贴上铜箔，在铜箔与组件输出端间进行脉冲试验。但是，无论从理论上分析，还是从测试实践看，有个问题需要注意：对于建筑物光伏系统用的薄膜PV组件，由于其工艺和结构的原因，再加上建筑物幕墙采用的都是面积超大PV组件。在PV组件试验铜箔与输出端之间会形成分布电容，取决于PV组件绝缘厚度和总面积。该分布电容即使是在100pF数量级，对于上升沿1.2脉冲波形而言，也将影响输出波形上升沿和脉冲幅度，使得试验严酷度相应减弱。对于晶体硅PV组件，由于电池片多为串联，分布电容就可以忽略。目前，课题组正在研究如何改进输出波形内阻与被测PV组件阻抗的匹配，减少波形失真。

    三、BIPV技术要求与现行建筑玻璃幕墙国家标准的关系制订《CQC技术规范》一个最基本的原则，就是不能由于使用PV组件而降低建筑物本身的质量水平，因此，技术要求无条件满足国家建筑质量要求和技术法规。在《CQC技术规范》中，贯彻该原则的直接体现就是直接引用以建筑玻璃幕墙的抗撞击要求和抗风压要求。玻璃幕墙的其他质量要求还有热传导系数、遮阳系数、气密性要求和泄密性要求。作为PV组件构成的玻璃幕墙，课题组正在进行其适用性和需要性的分析，暂时未写入《CQC技A术规范》。

(文章来源:《认证技术》杂志2010年3月刊)