（一）實驗目的

（二）實驗設備

1. 高低溫循環(huán)試驗箱：具備的溫度控制與快速的溫度轉(zhuǎn)換能力，溫度控制范圍至少涵蓋 - 40℃至 85℃，溫度波動度不超過 ±1℃，能夠在設定的時間內(nèi)迅速完成低溫與高溫環(huán)境的切換，且箱內(nèi)溫度均勻性良好，有效測試區(qū)域內(nèi)各點溫度差異不超過 ±2℃，確保太陽能電池板在試驗過程中受熱或冷卻均勻。

2. 太陽能電池板樣品：選取多塊相同規(guī)格且具有代表性的太陽能電池板試樣，其尺寸、電池片類型及封裝工藝應與實際生產(chǎn)和應用的產(chǎn)品一致，例如可選用標準的 60 片或 72 片單晶硅電池板，面積為 1.6 - 2.0 平方米，每塊樣品均配備完整的接線盒和連接電纜，以便在試驗過程中進行性能測試。

3. 太陽模擬器：能夠模擬不同光照強度和光譜分布的太陽輻射，光照強度調(diào)節(jié)范圍為 200 - 1200W/m2，光譜匹配度達到 0.9 以上，用于在溫度循環(huán)測試過程中為太陽能電池板提供穩(wěn)定的光照條件，以便準確測量其功率輸出、轉(zhuǎn)換效率等性能參數(shù)。

4. 數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)：連接太陽能電池板的輸出端以及試驗箱的溫度傳感器，實時采集和記錄電池板的電壓、電流、功率、溫度等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集頻率為 1 次 / 分鐘，具備數(shù)據(jù)存儲、處理與分析功能，可直觀呈現(xiàn)電池板性能參數(shù)隨溫度循環(huán)的變化規(guī)律，并能生成詳細的數(shù)據(jù)報表和變化曲線。

（三）實驗步驟

1. 樣品準備與初始性能測試

• 將太陽能電池板樣品放置在標準環(huán)境條件下（溫度 25℃，相對濕度 50% RH，光照強度 1000W/m2）穩(wěn)定 2 小時，確保電池板內(nèi)部溫度均勻且性能穩(wěn)定。

• 使用太陽模擬器在標準光照強度下對太陽能電池板樣品進行初始性能測試，測量其開路電壓、短路電流、大功率點電壓、大功率點電流以及轉(zhuǎn)換效率等參數(shù)，并記錄在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。

2. 高低溫循環(huán)試驗設置與樣品放置

• 開啟高低溫循環(huán)試驗箱，設置低溫極限為 - 40℃，高溫極限為 85℃。一個完整的溫度循環(huán)周期包括在低溫環(huán)境下保持 2 小時，然后以 5℃/ 分鐘的升溫速率將溫度升高至高溫環(huán)境并保持 2 小時，再以 5℃/ 分鐘的降溫速率將溫度降至低溫環(huán)境。

• 將太陽能電池板樣品放置在高低溫循環(huán)試驗箱內(nèi)的專用樣品架上，確保樣品安裝牢固且與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的連接線路穩(wěn)定，保證在試驗過程中不會因振動或位移而影響測試結(jié)果。同時，調(diào)整太陽模擬器的光照方向和角度，使其垂直照射在太陽能電池板樣品表面，光照強度設置為 1000W/m2。

3. 溫度循環(huán)過程中的性能監(jiān)測與數(shù)據(jù)采集

• 在高低溫循環(huán)試驗過程中，數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)每隔 1 分鐘記錄一次太陽能電池板的電壓、電流、功率、溫度等數(shù)據(jù)，同時記錄試驗箱內(nèi)的實時溫度變化情況。

• 每完成 20 個溫度循環(huán)，暫停試驗，使用太陽模擬器在標準光照強度下對太陽能電池板樣品進行一次性能測試，測量其開路電壓、短路電流、大功率點電壓、大功率點電流以及轉(zhuǎn)換效率等參數(shù)的變化情況，并記錄在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。觀察電池板表面是否有裂紋、脫層、變色等異常現(xiàn)象，如有異常情況及時拍照記錄。

4. 實驗后數(shù)據(jù)分析與報告撰寫

• 當完成預定的溫度循環(huán)次數(shù)（如 200 個）后，停止高低溫循環(huán)試驗箱運行，取出太陽能電池板樣品，將其放置在標準環(huán)境條件下穩(wěn)定 2 小時后，再次使用太陽模擬器進行終性能測試，并記錄相關數(shù)據(jù)。

• 從數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)中導出所有實驗數(shù)據(jù)，包括溫度循環(huán)過程中的性能數(shù)據(jù)、每次循環(huán)后的性能測試數(shù)據(jù)以及電池板外觀變化記錄等。

• 對數(shù)據(jù)進行整理、統(tǒng)計和分析，繪制太陽能電池板的功率輸出隨溫度循環(huán)次數(shù)的變化曲線、轉(zhuǎn)換效率變化曲線、開路電壓和短路電流變化曲線等圖表，撰寫實驗報告。報告內(nèi)容應包括實驗目的、實驗設備、實驗步驟、實驗結(jié)果、結(jié)果分析以及結(jié)論等部分，詳細闡述太陽能電池板在溫度循環(huán)測試中的性能變化規(guī)律，評估其在溫度變化環(huán)境下的穩(wěn)定性和耐久性，分析可能影響性能的因素，并提出相應的改進建議。

（四）實驗注意事項

1. 實驗前，對高低溫循環(huán)試驗箱、太陽模擬器、數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)進行全面檢查和校準，確保各設備正常運行且測量精度符合要求。

2. 在樣品準備和放置過程中，要嚴格遵循操作規(guī)范，避免樣品受到損傷或污染，影響實驗結(jié)果的準確性。特別是要確保太陽能電池板與試驗箱內(nèi)的樣品架以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的連接可靠，防止在溫度變化過程中出現(xiàn)接觸不良或線路故障。

3. 實驗過程中，密切關注高低溫循環(huán)試驗箱和太陽模擬器的運行狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)設備故障、溫度失控、光照不穩(wěn)定等情況，應立即停止實驗，采取相應措施進行處理，并記錄相關故障信息。

4. 為提高實驗結(jié)果的可靠性，可對同一批次的太陽能電池板樣品進行多次重復實驗（建議至少 3 次），取平均值或綜合分析多次實驗結(jié)果，同時設置對照組（未進行溫度循環(huán)試驗的樣品），以便更直觀地對比分析太陽能電池板的性能變化情況。

標簽：溫濕度試驗箱環(huán)境模擬試驗箱溫濕度循環(huán)試驗箱