同惠電子光伏發電測試應用解決方案

解決方案

隨著全球對清潔能源需求的不斷增長，光伏發電作為一種豐富的可再生能源，受到了廣泛關注。

為確保光伏發電系統能夠長期、穩定、高效地運行，光伏發電測試成為了不可或缺的環節。精準的測試能夠全面評估光伏系統的性能和質量，及時發現潛在問題，為系統的優化和維護提供科學依據。

以下將圍繞光伏發電的完整產業鏈展開詳細解析，同時結合同惠電子專業測試儀器，闡述其在各環節中的針對性項目檢測應用。

光伏發電系統結構

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應將光能直接轉變為電能的技術。

由于光伏發電系統結構復雜，涵蓋光伏組件、逆變器、儲能系統等多個核心部分，光伏組件制造工藝涉及精密的電路連接、組件封裝、系統集成等環節，所以需要在光伏組件的生產組裝過程中對其進行各種精密的測試與檢查，以保證各個工段的產品質量。

太陽能電池生產—應用流程

太陽能電池擴散工序檢測

擴散工序是太陽能電池生產的核心一步，本質是通過高溫摻雜在制絨后的硅片表面形成PN結，為后續光電轉換提供載流子分離通道，一旦出現問題，后續工序無法彌補。擴散工序效果的檢測圍繞PN結是否符合設計要求展開，核心是“電性能參數+ 物理結構檢測”提前攔截缺陷，避免批量報廢。

電性能檢測：

太陽能電池的薄膜方阻分析：四探針方塊電阻測試，硅片表面P/N型層的方塊電阻Rs，合格范圍在40-60Ω/方塊，確保摻雜濃度均勻。

推薦儀器

TH2515直流低電阻測試儀，有0.01%的最高電阻測量精度及0.1μΩ最小電阻分辨率在國內首屈一指，其超高速的測試速度以及通過handler接口可以輸出10檔不同邊界的比較結果信號，便于生產線上的自動化操作。

TH2515系列具有溫度補償和失調電壓補償功能帶來更精確的測試結果，低電壓測試模式，保護被測件。解決了用戶在測試產品時的可靠性和準確性問題，提升測試效率。

太陽能電池邊緣刻蝕檢測

激光刻蝕與濕法刻蝕：

刻蝕是晶體硅光伏電池片制造的核心工藝環節，主要作用是在硅片表面構建選擇性發射極（或隔離 PN 結）、去除邊緣短路區域，從而提升電池片的載流子收集效率與電氣絕緣性能，刻蝕不達標電池會遇到繞鍍和邊緣漏電流的問題。這些現象會導致電池的光學和電學性能下降，可通過漏電流測試儀對樣品進行快速、自動的測量，獲得樣品邊緣漏電流信息，幫助廠商改善生產環節中對繞鍍和邊緣漏電流等問題。

激光刻蝕與濕法刻蝕：

推薦儀器

TH2690H飛安表/高阻計/靜電計，電流量程2pA-20mA，電流分辨率0.01fA（10-17A），時域視圖，捕獲瞬態信號效應和選擇指定測量數據。

太陽能板制造前原料檢測

成片檢測分類&膠膜檢測：

對太陽能片到太陽能板的生產過程中使用原料的質量檢測，主要檢測對象有太陽能電池片、光伏膠膜。對太陽能片等，為避免不同性能的電池片混裝導致組件功率損耗，甚至引發熱斑效應損壞組件；判斷膠膜是否能有效阻擋離子遷移，從材料端預防PID（電位誘導衰減）現象發生，保障組件長期發電性能。

電池片I/V特性檢測：為篩選出開路電壓、短路電流、轉換效率一致的電池片，太陽能電池片進行I/V檢測，測量光照條件和暗條件下的IV曲線。 

膠膜體電阻率檢測：通過對膠膜的體積電阻率檢測判斷膠膜抗PID性能。 

I/V特性檢測推薦測試儀器：

TH1992系列高精度源表精度最小10fA/100nV的電源和測量分辨率，1000000點/秒采樣率，最小采樣間隔1μs。

體電阻率檢測推薦測試儀器：

TH2690H飛安表/高阻計/靜電計，支持測量高達1000PΩ(1018Ω)的電阻，5英寸彩色LCD電容觸摸屏，使操作更直觀便捷。

串焊并焊導通測試

串焊并焊工藝：

主流廠家使用全自動串焊機和匯流條焊接機將電池片串并焊組合，將低電壓、低電流的單個電池片，整合成能滿足特定輸出電壓、電流和功率要求的完整光伏組件。這一過程需對串并焊質量進行檢測，實時剔除不良品，防止缺陷流入下道工序。

焊接可靠性測試：

通過對焊條的導通測試判斷焊接質量，避免了視覺處理檢測只對表面圖像分析造成的不良品漏篩。

推薦測試儀器

TH8601系列線材綜合測試儀，采用先進的LCR數字采樣及高速長壽命通道切換技術，大大提高了測試精度，速度以及使用壽命。提供128路測試通道、1000VAC/1500VDC高壓測試功能。

太陽能電池板系統性測試

一、I/V特性測試

主要用于測試太陽電池或組件的電性能。通過測試太陽電池或組件的伏安特性曲線，得到其Pmax、Impp、Vmpp、Isc、Voc、FF（Fill Factor）、Eff、Rs、Rsh等參量。

二、絕緣耐壓測試

光伏絕緣耐壓測試儀是用于評估光伏組件及電氣設備絕緣性能與耐壓能力的專用設備，主要檢測其在高壓環境下的漏電流、絕緣電阻及耐壓強度，以確保產品符合安全標準并預防因絕緣失效引發的火災或設備損壞風險。

三、接地連續性測試

接地連續性測試儀是專用于評估光伏組件接地系統可靠性的關鍵設備，其主要功能是檢測光伏組件金屬框架、接線盒與接地導體之間的電阻值，確保接地連續性符合安全標準。

I/V特性測試推薦儀器

TH6600L系列回饋式可編程大功率直流電子負載，高達1MHz采樣率、回饋效率92.5%，具備獨立PV測試+MPPT測試功能。

絕緣耐壓測試推薦儀器

TH9130系列多功能安規綜合分析儀，輸出電壓AC（0.05-5kV）DC（0.05-6kV），七合一綜合測試系統，單機實現所有安規測試需求。

光伏發電站系統

光伏發電站系統構成

光伏發電系統由光伏列陣捕獲光能并輸出直流電，經直流匯流箱安全匯集后，由逆變器轉換為交流電；儲能電池存儲多余電能以供調峰，交流配電子系統負責升壓分配與用電保護，監控與運維子系統通過實時數據監測與智能調度保障系統高效穩定運行。

光伏發電站系統相關測試標準

一、光伏陣列

GB/T 20047.1-2022：《光伏組件安全要求》，對應 IEC 61730，規定光伏組件安全要求，如絕緣耐壓測試、接地連續性測試、防火等級測試等。

GB/T 6495.1-2022：《光伏器件 第 1 部分：光伏電流 - 電壓特性的測量》，規定了光伏器件電性能測試方法，包括開路電壓、短路電流的測量。

二、逆變器

GB/T 37408-2019《光伏逆變器技術規范》：明確規定了逆變器的轉換效率、諧波失真、MPPT 精度等核心指標，要求最大效率不低于 98%，歐洲效率指標需達到 96.5% 以上。

三、儲能電池

GB 44240-2024《電能存儲系統用鋰蓄電池和電池組安全要求》標準明確了高溫短路、過充電、熱失控等極端場景下的測試要求，還要求企業建立故障預警與追溯體系等。

四、光伏運維

IEC 62446-1:2018：《并網光伏發電系統 - 測試、文件和維護要求》，為并網光伏系統的調試、測試、檢查、文檔和維護提供一個標準化的框架，包括初始調試和測試、系統文檔要求、持續維護和周期性測試等內容。

推薦測試儀器一

? 測試項目：光伏特性測試、MPPT測試、光伏PV測試、電池充放電測試。

TH6600系列雙向回饋大功率直流電源，輸出5kW-15kW，1500V/360A，支持主從并機至480kW，源載一體回饋電源、回饋效率92.5%。

推薦測試儀器二

? 測試項目：測試線接觸檢查、短斷、導通、交流耐壓、直流耐壓、絕緣電阻測試、漏電流測試。

TH6XX系列模塊化線束線纜綜合測試系統，測試信號1.5kV-4kV，單機最大測試點2560，可級聯至10240，電阻測試10μΩ-10GΩ。

推薦測試儀器三

? 測試項目：逆變器輸入到電網諧波分析、效率測試、矢量分析。

TH3421數字功率計功率計輸入：5mW-12kW、600V/20A，最小分辨率：0.01V/10μA，頻率范圍：DC/45Hz-420Hz，支持諧波分析、波形顯示、矢量顯示。

推薦測試儀器四

? 測試項目：對每個儲能電池、電池串電池組進行電壓、電流、溫度等數據實時采集并上傳。

TH2554數據采集器，單機支持160通道，高達1000次/s，支持測量：熱電偶、熱敏電阻和RTD傳感器采集的溫度、交/直流電壓、交/直流電流、2線/4線電阻、頻率和周期、電容、其他傳感器。

光伏發電系統研發儀器推薦

光伏組件阻抗和材料特性測試

TH2851系列通過測量光伏組件、組串的阻抗特性、分析材料（如光伏面板中硅片、鈍化膜、透明導電膜等）的介電常數，優化組件設計。

TH2851系列可測量光伏系統中的濾波器、線圈、電容器、電阻器等無源器件參數及二極管、三極管、MOSFET、IGBT等有源器件部分參數，檢測諧振特性，確保設備在不同負載條件下的穩定運行。

TH2851系列以10Hz-130MHz寬范圍測試頻率和多種高級分析功能，助力研發人員全面提升產品性能。

光伏逆變器功率器件測試

在光伏儲能系統中，功率器件（MOSFET、IGBT）決定著光伏逆變器開關速度及轉換效率，器件中PN結寄生電容對開關速度及轉換效率有著直接的危害。

TH510系列半導體C-V特性分析儀可直接測量功率器件關鍵寄生參數，助力優化太陽能控制器，并確保半導體器件在電池管理系統中的穩定性。它支持廣泛的電壓范圍，標配2通道并可擴展至6通道，快速電容充電技術、Crss Plus技術、高壓擊穿保護技術等先進技術的完善，進一步提升測試效率及準確性、安全性，滿足復雜光儲應用的需求。

光伏發電優勢顯著，正迎全球規模化應用與政策紅利，市場前景廣闊。同惠電子將深耕高精密電阻測量技術，以智能檢測方案助力光伏產業提效降本，推動行業高質量發展。