光伏組件的穩定性和耐久性直接影響著太陽能發電系統的效率和壽命，通過對組件進行長期可靠性測試，從而保證組件壽命。光伏組件在室外承受不同濕度、溫度、光照、風、灰塵等多種壓力因素，遵循IEC標準流程對組件進行加速濕熱測試，以確保光伏組件在各種極端環境下仍能正常運行，來自美能光伏的濕熱環境試驗箱是必不可少的工具和設備。

加速濕熱測試濕熱測試是IEC61215中關鍵的測試之一，將組件置于85℃/85%RH的環境箱中1000小時，評估其耐熱、耐濕的能力。水分滲透是導致組件退化的核心原因，之后如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)的聚合物封裝劑，在滲透的水分子內反應并通過水解機制分解，導致封裝劑分層，從而加速水分的進入和金屬電極的腐蝕，腐蝕是由金屬電極與水分子的反應引起的，并且EVA中醋酸乙烯酯單體水解產生的乙酸會加速金屬電極的腐蝕，最終通過增加接觸電阻率和降低填充因子（FF）導致組件的輸出功率下降。

首先，將所有組件均在 85℃/85%RH下進行1000小時的濕熱測試作為初始結果。隨后，在保持RH恒定的情況下，在三種不同溫度條件下進行分布式應力測試。組件1的測試條件為85℃/85%RH，組件2為100℃/85%RH，組件3為120℃/85%RH。

表1顯示了濕熱暴露條件、測試溫度、相對濕度、總持續時間和測量時間間隔。在整個測試過程中，按照設定的時間間隔獲取每個模塊的I-V曲線和EL成像，以跟蹤老化過程。

表1.濕熱試驗測量間隔總結

加速濕熱測試結果濕熱測試期間，每隔300-400小時將組件從試驗箱中取出，測量并比較其電氣參數和I-V特性。所有測試組件均通過了IEC標準測試，該測試要求在85℃/85%RH下進行1000小時的濕熱測試，加速測試顯示了較大差異。

85°C/85%RH下的組件性能評估

表2和圖1展示了Voc等性能參數退化特征的統計分析。在85°C/85%RH下進行1000小時濕熱測試后的 Voc、FF和Pmax，測量間隔為300和400小時。測試組件的Pmax值保持在其初始值的90%（即損失小于10%）直到1000小時。通過1000h的濕熱測試，封裝劑有效地阻止了水分滲透，因為FF僅下降<2.6%。為了降低組件的Pmax，濕熱測試應延長至至少3000小時才能看到明顯的降低。

表2. 85°C/85%RH濕熱測試下組件性能參數與時間變化情況

圖1.a) 組件性能參數隨測試時間的變化。b) 85°C/85%RH 下不同測試間隔下的I-V曲線。

100°C/85%RH下的組件性能評估

表3和圖2顯示了在100℃/85%RH，測量間隔300h和400h測試1000h后，組件的性能參數。測試組件的Pmax值保持其初始值的90%直到600小時。如圖2所示，在整個測試期間，Voc逐漸降低了不到5%，表明p-n結特性并未受到顯著影響。大多數Pmax下降是由于FF下降而發生的。FF下降超過約10%表明水分可能腐蝕了金屬電極并導致接觸電阻增加和FF退化。

表3. 100°C/85%RH濕熱測試下組件性能參數與時間變化情況

圖2.a) 組件性能參數隨測試時間的變化。b) 100°C/85%RH 下不同測試間隔下的I-V曲線。

120°C/85%RH下的組件性能評估表4和圖3給出了在120°C/85%RH，測量間隔為300小時測試600小時后組件的性能參數。測試組件的Pmax值保持在其初始值的90%直到300小時。如圖3所示，在整個600小時的加速測試期間，Voc降低了不到5%，表明即使在更高的溫度下，p-n結性能也沒有受到顯著影響。600小時后，Isc下降約 30%，FF下降約40%，導致組件完全失效（約Pmax損失的 65%）。因此，加速濕熱測試可以通過更換先進材料來檢查可靠性。

表4. 120°C/85%RH濕熱測試下組件性能參數與時間變化情況

圖3.a) 組件性能參數隨測試時間的變化。b) 120°C/85%RH 下不同測試間隔下的I-V曲線。

試驗提出了一種有效的組件加速測試方法，其中溫度高達120°C應用于加速降解機制。實驗結果表明，120℃/85%RH 600 h后觀察到的環境應力與85℃/85%RH濕熱試驗約5000 h的結果相當，節省大量的時間和資源。這種加速測試適用于晶體太陽能電池和EVA封裝材料的占據超過85%的市場份額的組件，有利于確定退化機制的條件。

美能濕熱環境試驗箱

太陽能組件應用過程中會經受各種嚴酷天氣的考驗。其中組件承受高溫、高濕，長期濕氣滲透的能力等各項性能需要評估。濕熱環境模擬試驗，為了驗證評估組件或材料的可靠性，并通過熱疲勞誘導失效模式，早期識別制造缺陷。滿足標準:

IEC61215-MQT13；IEC61730-MST53

特點:

在85℃和85%RH的狀態下持續運行1000個小時以上需要超高的穩定性，無論在制造工藝上還是電子設備可靠性上都十分優質。

• 內置循環風道以及長軸通風機，進行有效的熱交換，環境箱內部溫度均勻穩定

• 采用進口溫度控制器，實現多段溫度編程，精度高，可靠性好

• 可以在持續的高溫高濕環境下運行，也可依據工程人員的計劃進行高低溫交互試驗

搭配潛在電勢誘導衰減測試儀，可更直觀觀測組件的性能

美能濕熱環境試驗箱搭配潛在電勢誘導衰減測試儀使用：

長期泄漏電流會造成電池片載流子及耗盡層狀態發生變化、電路中的接觸電阻受到腐蝕、封裝材料受到電化學腐蝕等問題，從而導致電池片功率衰減、串聯電阻增大、透光率降低、脫層等影響組件長期發電量及壽命的現象。

濕熱環境試驗箱作為太陽能產業中不可或缺的設備之一，發揮著重要的作用。通過模擬高溫高濕環境，對光伏組件進行性能測試，可以幫助太陽能行業不斷提升產品質量，推動太陽能技術的發展和應用。隨著科技的不斷進步和太陽能產業的快速發展，美能光伏研發的濕熱環境試驗箱，助您優化能源生產，獲取最佳回報。