在全球能源結(jié)構(gòu)加速向清潔化轉(zhuǎn)型的背景下，太陽能光伏發(fā)電已成為可再生能源領(lǐng)域的主力軍。光伏組件作為發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，其長期運(yùn)行的可靠性與發(fā)電效率直接決定了電站的投資回報(bào)和運(yùn)營安全。然而，組件在戶外服役長達(dá)25年甚至更久的過程中，會(huì)持續(xù)暴露在陽光、高溫、高濕、風(fēng)沙、鹽霧等嚴(yán)酷的自然環(huán)境里，材料老化是不可避免的挑戰(zhàn)。其中，濕熱老化（Damp Heat Aging）是影響組件性能和壽命的關(guān)鍵因素之一。為了提前識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)，確保產(chǎn)品質(zhì)量，濕熱老化檢測成為光伏組件出廠前和研發(fā)階段必不可少的可靠性驗(yàn)證環(huán)節(jié)。
一、 什么是濕熱老化？其危害幾何？
濕熱老化是指光伏組件在高溫和高濕度環(huán)境的長期共同作用下，內(nèi)部材料發(fā)生物理和化學(xué)性能退化的現(xiàn)象。典型的濕熱環(huán)境如熱帶、亞熱帶地區(qū)或沿海高濕地區(qū)，溫度常在85°C左右，相對(duì)濕度高達(dá)85% RH。
這種環(huán)境對(duì)組件的多個(gè)部分構(gòu)成威脅：
封裝材料（EVA/POE膠膜）： 高溫高濕會(huì)加速封裝材料的水解反應(yīng)，導(dǎo)致其黃變、透光率下降，從而降低電池片的光吸收效率。嚴(yán)重時(shí)，膠膜會(huì)與玻璃或背板脫層（Delamination），失去對(duì)電池片的保護(hù)和粘結(jié)作用。
背板： 濕氣滲透會(huì)破壞背板的聚合物結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其變脆、開裂、粉化，喪失絕緣性和防潮性，嚴(yán)重威脅組件安全。
電池片與焊帶： 濕氣侵入可能導(dǎo)致電池片表面的減反射膜性能下降，或引發(fā)電化學(xué)腐蝕（Potential Induced Degradation, PID），造成電池片漏電和功率衰減。
接線盒與連接器： 長期濕熱環(huán)境可能影響密封膠的性能，導(dǎo)致接線盒內(nèi)部進(jìn)水，引發(fā)短路或熱斑風(fēng)險(xiǎn)。
濕熱老化是一個(gè)緩慢但累積的過程，其直接后果是組件功率輸出下降、絕緣性能降低、甚至提前失效。
二、 濕熱老化檢測：實(shí)驗(yàn)室中的“時(shí)間加速器”
為了在短時(shí)間內(nèi)評(píng)估組件在25年戶外濕熱環(huán)境下的耐久性，行業(yè)采用了加速老化試驗(yàn)的方法。濕熱老化檢測（通常指 DH1000 試驗(yàn)）就是其中最具代表性的測試。
標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)： 國際電工委員會(huì)（IEC）制定的 IEC 61215（晶體硅光伏組件設(shè)計(jì)鑒定和定型）和 IEC 61730（光伏組件安全鑒定）是全球通行的核心標(biāo)準(zhǔn)。其中，濕熱試驗(yàn)（Damp Heat Test） 是標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)制要求的環(huán)境耐久性測試項(xiàng)目之一。
試驗(yàn)條件：
溫度： 85°C ± 2°C
相對(duì)濕度： 85% RH ± 5% RH
持續(xù)時(shí)間： 1000小時(shí)（約42天）。這個(gè)時(shí)長是基于阿倫尼烏斯（Arrhenius）方程的加速模型，旨在模擬組件在戶外濕熱環(huán)境下多年的老化效應(yīng)。
試驗(yàn)過程：
將待測光伏組件（通常為3-4塊）放入符合標(biāo)準(zhǔn)的恒溫恒濕試驗(yàn)箱。
將試驗(yàn)箱設(shè)定為85°C和85% RH，并持續(xù)運(yùn)行1000小時(shí)。在此期間，組件處于不通電狀態(tài)（黑暗條件）。
試驗(yàn)結(jié)束后，將組件從試驗(yàn)箱中取出，恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)測試條件（STC：25°C, 1000W/m2, AM1.5）。
對(duì)組件進(jìn)行全面的后測試評(píng)估。
三、 檢測結(jié)果評(píng)估：判斷組件“健康”與否
試驗(yàn)后的評(píng)估是濕熱老化檢測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要檢查以下幾個(gè)方面：
外觀檢查 (Visual Inspection)：
檢查組件是否有明顯的黃變、變色。
檢查是否存在脫層（電池片與膠膜、膠膜與玻璃/背板之間分離）。
檢查背板是否有開裂、鼓包、粉化。
檢查玻璃和邊框是否有腐蝕或密封失效。
絕緣耐壓測試 (Insulation Resistance Test)：
測量組件帶電部件（電池片、焊帶）與外部可接觸金屬部分（如邊框）之間的絕緣電阻。
要求： 絕緣電阻值必須大于 400 MΩ（對(duì)于面積小于1m2的組件）或 40 MΩ·m2（對(duì)于面積大于1m2的組件）。這是確保組件使用安全、防止漏電事故的關(guān)鍵指標(biāo)。
功率衰減測試 (Power Output Measurement)：
在標(biāo)準(zhǔn)測試條件下，測量組件試驗(yàn)前后的最大輸出功率（Pmax）。
要求： 功率衰減不得超過初始值的5%。這是衡量組件發(fā)電性能穩(wěn)定性的核心指標(biāo)。
其他可選測試：
漏電流測試： 評(píng)估PID效應(yīng)。
EL（電致發(fā)光）成像： 檢測電池片內(nèi)部是否有隱裂、斷柵等缺陷因濕熱而加劇。
紫外老化、熱循環(huán)、濕凍循環(huán)等： 濕熱試驗(yàn)通常作為一系列序列試驗(yàn)（Sequence Test）的第一步，后續(xù)還需進(jìn)行其他環(huán)境應(yīng)力測試。
四、 濕熱老化檢測的意義與挑戰(zhàn)
意義：
質(zhì)量“守門員”： 篩選出材料和工藝不合格的組件，防止劣質(zhì)產(chǎn)品流入市場。
設(shè)計(jì)驗(yàn)證： 為研發(fā)人員改進(jìn)封裝材料、優(yōu)化電池技術(shù)、提升背板性能提供數(shù)據(jù)支持。
品牌保障： 通過權(quán)威認(rèn)證（如TüV, UL）的濕熱測試，是光伏企業(yè)技術(shù)實(shí)力和產(chǎn)品可靠性的有力證明，能增強(qiáng)客戶信心。
降低電站風(fēng)險(xiǎn)： 從源頭減少因組件早期失效導(dǎo)致的發(fā)電量損失和運(yùn)維成本。
挑戰(zhàn)：
加速模型的局限性： 1000小時(shí)的試驗(yàn)?zāi)芊裢耆刃?5年的戶外老化，仍存在爭議。實(shí)際環(huán)境更為復(fù)雜（干濕交替、溫度變化、紫外線等）。
材料創(chuàng)新： 新型封裝材料（如POE、EPE）和雙面組件的出現(xiàn)，對(duì)傳統(tǒng)濕熱測試的有效性提出了新要求。
成本與周期： 雖然比自然老化快，但1000小時(shí)的試驗(yàn)仍需近一個(gè)半月，且設(shè)備和樣品成本不菲。
