IEC TS 631262025 RLV 高温下运行的光伏组件、组件和材料的鉴定指南标准立项发展报告

GuidelinesforQualifyingPVModules,ComponentsandMaterialsforOperationatHighTemperaturesStandardizationDevelopmentReport摘要关键词：光伏组件；高温运行；鉴定指南；IEC标准；可靠性评估；材料老化；国际电工委员会；标准研制Keywords:PVmodules;high-temperatureoperation;qualificationguidelines;IECstandard;reliabilityassessment;materialdegradation;InternationalElectrotechnicalCommission;standardizationdevelopment1引言1.1研究背景在全球应对气候变化和推动能源结构转型的大背景下，光伏发电已成为可再生能源领域发展最为迅猛的产业之一。据国际能源署（IEA）统计，截至2024年底，全球光伏累计装机容量已突破1.6太瓦（TW），光伏发电在全球电力供应中的占比持续攀升。与此同时，光伏电站的部署地域正从传统的温带气候区向沙漠、热带、亚热带等高辐照、高温地区加速扩展。在沙特阿拉伯、阿联酋、印度西北部、澳大利亚内陆以及中国西北部等地区，光伏组件在运行过程中承受的背板温度经常超过70°C，部分极端工况下甚至可达90°C以上。高温环境对光伏组件的不利影响是多方面的：首先，温度升高导致组件功率输出显著下降，晶体硅电池的功率温度系数通常在-0.3%/°C至-0.4%/°C之间；其次，长期高温运行加速了封装材料（如EVA、POE）、背板、焊带、接线盒等关键材料的热氧老化过程，导致黄变、脆化、脱层、开裂等失效模式提前出现；再者，高温与高湿、强紫外辐射等的协同作用进一步加剧了组件的性能衰减。研究表明，在热带沙漠气候条件下运行的光伏组件，其年衰减率可达温带地区的1.5至2倍。然而，长期以来国际光伏标准体系中对高温运行环境的针对性技术规范严重不足。现行IEC61215系列标准虽然规定了光伏组件的型式鉴定要求，但其测试条件主要基于一般户外环境设计，未能充分涵盖高温极端工况下的材料选择、设计评估和可靠性验证需求。这一标准空白已成为制约高温地区光伏电站选型、质量保证和长期可靠性评估的关键瓶颈。1.2标准立项的必要性在上述行业背景下，IECTS63126:2025RLV的立项和发布具有明确的技术需求和产业驱动。其必要性主要体现在以下方面：第一，填补标准空白。国际光伏标准体系中缺乏针对高温环境下光伏组件、组件和材料的专门鉴定技术规范。虽然IEC61215和IEC61730等标准为光伏组件的基本性能和安全性提供了框架性要求，但其温度等级设定和环境应力水平不足以全面反映高温气候区的实际运行条件。IECTS63126的出台填补了这一空缺，建立了高温运行场景下组件及材料选型和鉴定的专门技术依据。第二，回应产业需求。全球主要光伏组件制造商为实现产品在高温市场的差异化竞争力，迫切需要一套科学统一的高温性能评价方法和等级划分准则。对于系统集成商和项目开发商而言，该标准可作为设备采购技术规范的重要参考，帮助其根据项目所在地的气候条件合理选择组件等级和材料体系，降低项目技术风险。第三，支撑质量评价。随着光伏组件功率等级持续提升（当前主流产品已进入600W+乃至700W+时代），大尺寸电池片和高密度封装技术使得组件工作温度有进一步上升的趋势。IECTS63126为该趋势下的组件设计和材料选择提供了量化指导，有助于从源头控制高温运行带来的可靠性风险。第四，促进国际贸易。作为IEC发布的国际标准，IECTS63126:2025RLV将成为各国光伏产品市场准入和贸易互认的重要参考。对于光伏产品出口到中东、南亚、北非等高温市场的制造商而言，依据该标准进行产品鉴定将有效提升其国际市场的接受度和竞争力。2标准基本信息概述2.1标准编号与分类IECTS63126:2025RLV是国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）正式发布的一项技术规范类文件。根据IEC导则，技术规范（TS）是一种有别于国际标准（IS）的出版物类型，通常在以下情况下使用：当相关技术仍处于快速发展阶段、或尚不完全具备形成国际标准的条件、或需在较短时间框架内回应紧急市场需求时发布。TS发布后经过一段时间的使用验证，可根据反馈和共识程度升级为完整的国际标准。该标准的国际标准分类法（ICS）号为27.160，对应“太阳能工程”（Solarenergyengineering）领域。其分类编入IEC/TC82（太阳能光伏能源系统技术委员会）的标准体系框架，该技术委员会是IEC内负责光伏领域标准研制的核心机构。2.2标准版本与发布特征IECTS63126:2025RLV的发布日期为2025年10月14日，以“红线条纹版本”（RedlineVersion,RLV）形式发布。RLV是IEC近年推行的一种标准文件形式，其在单一文件中同时呈现标准当前有效版本的全部内容以及与前一版本的差异对照，并以红色删除线和红色插入文本标注修改内容。这一版本形式极大地方便了标准使用者快速识别技术变化点，避免了逐段对比不同版本的繁琐过程，在标准修订和换版工作中具有显著的实用价值。需要说明的是，本次发布的RLV版本表明该文件可能是在2020年首版（即IECTS63126:2020）基础上的修订更新版本。相较于2020年首版，2025年版在高温等级划分的合理性、材料鉴定测试程序的完整性以及标准文本的规范性等方面进行了修订完善，使其更加贴近当前光伏技术的最新发展水平。2.3标准的法律属性与市场地位作为国际电工委员会发布的国际标准化文件，IECTS63126:2025RLV虽然属于自愿性技术规范，但在全球光伏产业中具有广泛的影响力和参照效力。依据世界贸易组织《技术性贸易壁垒协定》（WTO/TBT协议）的原则，IEC标准为各国制定本国技术法规和合格评定程序提供了重要的国际参照基础。多个国家的光伏产品认证体系（如IECEECB体系）将直接采纳或引用该标准作为认证依据。目前，IECTS63126:2025RLV的电子版在IECWebstore上正式销售，文件格式为加密PDF，售价为3,579.0元人民币（含税），采用FileOpen插件进行数字版权保护，限制累计3台电脑共打印5次。这一销售方式符合IEC标准版权保护和商业运营的统一政策。3标准技术内容分析3.1标准适用范围与定位IECTS63126:2025RLV适用于在高温环境下运行的地面用光伏组件（包括平板式组件和柔性组件）、用于构建组件的关键部件（如封装材料、背板、前板、接线盒、连接器、汇流条等）以及相关材料（如密封胶、焊带、粘接剂等）的鉴定评价。标准的技术定位在于为高温运行场景下的组件和材料提供一条系统化的鉴定路径，其核心是为制造商、检测机构和用户提供：-高温运行等级的划分方法；-各等级下组件的额外鉴定试验要求；-材料级的热稳定性评价方法；-组件设计中温度相关参数的选用指南。该标准并不替代IEC61215（光伏组件设计鉴定和定型）和IEC61730（光伏组件安全鉴定）等基础鉴定标准，而是在这些标准基础上增加了面向高温环境的补充性技术要求和测试程序。3.2高温等级划分体系IECTS63126:2025RLV建立了基于组件运行温度等级的差异化鉴定体系，其核心逻辑是对组件在特定安装条件下可能达到的工作温度进行预估分级，并据此确定需要附加的高温鉴定试验项目和应力水平。标准中引入“温度等级”（TemperatureClass）的概念，将组件的运行温度条件划分为不同的等级水平。典型的温度等级划分以组件在标准参考环境下的预期最高工作温度（如基于PVsyst等仿真工具或IEC61853系列标准中功率温度特性测试获得的数据）为依据。不同温度等级对应不同的材料耐温要求和试验严酷度。具体而言，等级划分综合考量以下几个因素：-安装方式：支架安装、屋面安装（通风/非通风）、BIPV一体化安装等；-地理位置：根据IEC60721-2-1等标准中的气候分区确定环境温度特征值；-系统设计：组件间距、散热条件、地面反射等。通过上述因素的组合分析，标准指导用户确定组件的预期工作温度范围，进而选择相应的温度等级作为鉴定目标。3.3组件级高温鉴定要求在组件层面，IECTS63126:2025RLV针对不同温度等级规定了相应的组件鉴定试验补充项目。这些补充试验项目是在IEC61215规定的例行型式鉴定试验基础上增加的，旨在更加精准地考核组件在高温条件下的耐受能力。组件级主要新增或加严的试验项目包括：（a）高温耐久性试验（高温老化试验）。在比IEC61215常规试验更高温度（如90°C或105°C）下对组件进行长时间热老化处理，评价组件在持续热应力作用下的性能衰减和外观变化。试验后需检测组件的最大输出功率衰减、绝缘电阻、湿漏电安全性等关键指标。（b）湿热-高温协同老化试验。将IEC61215中的湿热试验（DH2000或DH1000）与更高温度的附加条件进行组合，以评价湿热与高温的协同加速效应对组件封装材料和互连结构的影响。（c）热循环试验温度范围的扩展。对于高温度等级组件，热循环试验的上下限温度范围可能需要从IEC61215规定的-40°C至+85°C扩展为更宽的温度区间（如-40°C至+95°C或更高），以模拟实际高温应用场景中的热疲劳应力。（d）旁路二极管和接线盒高温测试。对组件中的关键电气部件（旁路二极管、接线盒）实施更高温度下的热性能测试，检验其在高温工况下的电气安全和工作可靠性。（e）紫外预处理后的高温性能评价。将紫外老化预处理与后续的高温测试相结合，还原高温地区组件实际承受的“紫外线+高温”双因子协同老化路径。3.4材料级鉴定要求IECTS63126:2025RLV在材料层面给出了系统的耐高温性能评价框架，重点关注组件BOM（物料清单）中各类关键材料的温度耐受极限和长期热稳定性。封装材料（Encapsulant）。标准要求对EVA、POE、PVB等封装胶膜进行热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）测试，以确定其热分解温度、熔融温度、交联度等基本热学参数；同时通过高温加速老化试验（如85°C/85%RH条件下的长期热湿老化）评价其透光率衰减、黄变指数变化、体积电阻率变化和与玻璃及电池片的粘接强度保持率等关键性能指标。背板材料（Backsheet）。针对含氟背板（如TPT、KPK、KPE等）和非含氟背板（如PET、PA等）的材料特性，标准规定了相应的热老化试验条件和性能判定基准，重点关注背板在高温下的尺寸稳定性、层间剥离强度、抗撕裂强度和绝缘性能等。焊带与互连材料（Ribbon&Interconnect）。对镀锡铜焊带和异形焊带，标准要求评价其在高温老化条件下的焊接可靠性、抗拉强度和电阻率变化，确保高温工况下互连结构的长期稳定性。接线盒与连接器（JunctionBox&Connector）。标准规定了接线盒外壳材料的耐热等级（以相对温度指数RTI表征）、额定工作温度、IP防护等级在高温条件下的保持能力等要求，确保电气连接部位在高温下不发生因材料软化或热变形导致的接触失效和安全隐患。3.5与相关标准的衔接IECTS63126:2025RLV在标准体系中扮演着承上启下的桥梁作用。其与以下标准存在紧密的衔接关系：-IEC61215系列（晶体硅/薄膜光伏组件设计鉴定和定型）：IECTS63126是IEC61215的补充和延伸，为其在高温应用场景下的适用性提供了附加指导；-IEC61730系列（光伏组件安全鉴定）：该标准中的温度相关安全性要求被IECTS63126加以细化，特别是在材料耐温等级和电气安全裕度方面；-IEC61853系列（光伏组件功率特性和温度特性）：IEC61853中关于组件额定工作温度（NMOT）和功率温度系数的测试方法为IECTS63126中温度等级的判定提供了基础数据来源；-IEC62915（光伏组件型式鉴定）：在模块化鉴定框架下，IECTS63126中规定的附加试验可以作为型式鉴定中高温场景的扩展模块。通过上述标准之间的协同配合，IECTS63126:2025RLV构建了覆盖“材料→组件→系统”多层级、贯穿“设计→测试→评价”多环节的高温可靠性技术标准链，为光伏产业提供了一套完整的高温环境适配性评价工具。4主要参与制修订单位IECTS63126:2025RLV的制定工作由IEC/TC82（太阳能光伏能源系统技术委员会）下属的WG2（非聚光组件工作组）负责推进。作为IEC中光伏标准研制的核心力量，TC82聚集了来自全球主要光伏制造企业、检测认证机构、科研院所的顶尖专家资源。在IECTS63126的研制过程中，多个国家和组织发挥了关键作用。4.1牵头起草单位该标准的主要牵头起草和编辑工作由来自美国国家可再生能源实验室（NationalRenewableEnergyLaboratory,NREL）的专家团队承担。NREL作为美国能源部下属的国家级可再生能源研究机构，长期从事光伏组件可靠性评价技术研究，其在高温环境加速老化测试方面积累了丰富的实验数据和理论研究经验。NREL专家主导完成了该标准的初稿框架构建、核心技术路线确定和关键试验方法验证工作。4.2核心贡献单位在标准研制过程中，以下国际组织和机构为技术内容的完善和共识达成做出了重要贡献：（1）TÜV莱茵（TÜVRheinland）。作为全球领先的光伏产品检测认证机构，TÜV莱茵在高温环境下组件性能测试和失效分析方面具有丰富的实践经验。该机构利用其在全球高温地区（特别是中东地区）的大量组件现场检测数据，为IECTS63126中温度等级划分的合理性验证和试验条件的确定提供了重要的实证支撑。（2）中国电子技术标准化研究院（CESI）。作为中国光伏标准化工作的核心机构，CESI代表中国国家委员会积极参与了IECTS63126的修订工作，在标准讨论中结合中国西北部地区高温光伏电站的运行经验和检测数据，对标准中部分材料测试方法的可操作性和适用性提出了建设性修改意见。（3）晶科能源（JinkoSolar）、隆基绿能（LONGi）、天合光能（TrinaSolar）等全球主要光伏组件制造商。这些头部企业通过其派驻TC82的专家代表，将大规模量产和全球高温地区电站运营中积累的可靠性数据反馈至标准研制过程，推动了标准中组件级高温鉴定要求从理论走向实践。（4）杜邦（DuPont）、陶氏（Dow）、伊士曼（Eastman）等关键材料供应商。这些材料企业为EVA、POE、背板等高分子材料的热老化性能评价方法提供了材料科学层面的技术支持，并为标准中材料级性能判定限值的设定提