1. 冷熱沖擊試驗箱在光伏組件質檢中解決光伏板高低溫發電效率波動難題

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上海簡戶儀器設備有限公司是一家高科技合資企業,專業生產銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環境試驗儀器的公司，是一家具有研發生產銷售經營各類可靠性環境試驗設備的公司。經驗豐富，并得到許多國內外廠商的信賴與支持。現在我們成為許多品牌的供應商。

摘要

本文聚焦光伏組件在**高低溫下的發電效率波動痛點，通過上海簡戶儀器與光伏企業的合作案例，論證冷熱沖擊試驗箱可精準模擬“夜間低溫 - 正午高溫 - 傍晚降溫" 的真實工況，暴露層壓件脫層、焊點氧化等隱性問題，助力組件優化設計。文章融合場景化敘事與行業標準，文末從客戶、廠家角度補充問答，為光伏行業提供實操參考。

引言

零下 30℃的西北光伏電站，組件發電效率較標準工況暴跌 45%；40℃的華南夏季正午，組件功率衰減超 8%—— 高低溫交替引發的發電效率波動，正成為光伏電站 “度電成本" 降低的攔路虎。傳統高低溫箱僅能實現 5℃/min 以內的緩慢溫變，無法復現 “凌晨 - 25℃→正午 60℃" 的極速溫差，導致實驗室測試的效率波動數據（通常≤5%）與實際電站差距顯著。此時，冷熱沖擊試驗箱能否成為驗證并優化光伏組件效率波動的關鍵設備？上海簡戶儀器的一則光伏組件測試案例，給出了肯定答案。

某光伏企業曾陷入困境：其研發的雙玻光伏組件在傳統高低溫測試（-20℃至 60℃，5℃/min 溫變）中，效率波動幅度穩定在 4.2%，符合 IEC 61215 標準要求，但投放到西北某電站后，冬季單日效率波動達 12.3%，遠超業主預期。傳統測試因溫變速率慢，組件內部的 EVA 膠膜、玻璃、電池片等部件緩慢熱脹冷縮，隱性缺陷未被激發，始終無法定位效率波動的核心原因。

與上海簡戶儀器合作后，解決方案逐步清晰。簡戶團隊基于光伏組件實際工況（西北晝夜溫差超 50℃，溫變速率可達 8℃/h）與 IEC 61215 “溫度循環測試" 升級要求，定制了專屬測試方案：設備采用光伏組件專用防爆測試艙（適配 1640mm×992mm 標準組件尺寸），搭配液氮輔助制冷與紅外加熱模塊，實現 - 40℃至 85℃寬溫區覆蓋，溫變速率提升至 10℃/min—— 可精準復現 “-25℃凌晨靜置→3 小時升溫至 60℃正午→2 小時降溫至 15℃傍晚" 的全周期溫變循環。

經過 800 次模擬循環測試，簡戶技術團隊通過 EL 檢測儀（電致發光）與功率分析儀發現兩大問題：一是 EVA 膠膜與玻璃的熱膨脹系數差異達 3×10??/℃，在極速溫變下出現微脫層，導致組件光吸收效率下降；二是接線盒焊點在 “低溫收縮 - 高溫膨脹" 交替中氧化加速，接觸電阻從 5mΩ 升至 18mΩ，造成功率損耗。企業隨后優化 EVA 膠膜配方（降低熱膨脹系數差異至 1×10??/℃），并采用鍍銀焊點工藝提升抗氧化性，再次通過簡戶試驗箱驗證，組件在**溫差下的效率波動幅度降至 3.5% 以內，西北電站實際運行數據與實驗室測試偏差縮小至 2%。

這一案例印證了冷熱沖擊試驗箱的核心價值：光伏組件是“多層復合結構"，各部件熱膨脹系數差異在極速溫變下會被放大，隱性缺陷直接影響發電效率，只有模擬真實工況的溫變沖擊，才能精準驗證并優化波動問題。上海簡戶儀器深耕該領域十余年，其光伏專用冷熱沖擊試驗箱具備 ±0.3℃溫區控制精度，支持 “低溫靜置 - 升溫發電 - 高溫衰減 - 降溫恢復" 多階段循環程序，還可同步接入光伏模擬器監測發電功率，實現 “溫變 - 效率" 數據實時聯動，為組件優化提供數據支撐。

問答環節

一、客戶角度

1.我們是做分布式光伏組件的（主要安裝在屋頂），測試時該如何設定冷熱沖擊的溫區與循環參數？

答：需結合屋頂安裝的工況特點（夏季屋頂溫度超 65℃，冬季低于 - 10℃）與 GB/T 19064 標準。建議溫區設定為 - 30℃至 75℃（覆蓋屋頂**溫度），循環階段設為：-20℃靜置 2h（模擬冬季凌晨）→8℃/min 升溫至 65℃（模擬正午屋頂升溫）→保持 1h（模擬高溫發電）→10℃/min 降溫至 10℃（模擬傍晚降溫），單次循環約 5h，總循環次數建議 300-500 次（對應組件 5-8 年壽命驗證）。可將安裝區域（如華北 / 華南）告知上海簡戶儀器，獲取定制化參數表。

2.測試時如何確保組件的發電效率數據與溫變同步采集，避免數據偏差？

答：上海簡戶儀器的設備可實現“溫變 - 效率" 同步采集：一是設備預留光伏模擬器接口（如 MC4 接頭），可直接連接組件輸出端，實時監測開路電壓、短路電流、最大功率；二是溫變數據（艙內溫度、組件表面溫度）與效率數據通過同一軟件平臺記錄，時間戳精確到秒，避免數據不同步導致的偏差；三是測試前會用標準組件（已知效率 - 溫度曲線）校準設備，確保效率檢測誤差≤1%，進一步提升數據準確性。

二、廠家角度

1.相比普通冷熱沖擊試驗箱，上海簡戶針對光伏組件測試做了哪些專屬優化？

答：核心優化在“適配性" 與 “功能性"：一是樣品艙設計，采用可調節支撐框架，適配 1.6m×2.4m 以下的各類組件（單玻 / 雙玻、柔性 / 剛性），且艙內預留散熱通道，避免組件自身發電發熱影響溫區穩定性；二是溫變控制，支持 “梯度升溫"（如 - 20℃→0℃→25℃→65℃），貼合屋頂溫度緩慢上升的實際場景，而非單純極速溫變；三是數據輸出，可自動生成符合 IEC 61215 標準的 “溫度循環 - 效率衰減" 報告，包含效率波動曲線、衰減率計算，省去客戶二次處理數據的麻煩。

2.若客戶需要測試組件的抗冰雹、防風沙性能，能否與冷熱沖擊測試結合？

答：可提供“多環境綜合測試方案"：上海簡戶儀器可聯動自家的沙塵試驗箱、冰雹沖擊試驗臺，構建 “冷熱沖擊→沙塵侵蝕→冰雹沖擊" 的連續測試流程，模擬光伏組件在西北的全環境考驗。例如，先通過冷熱沖擊箱驗證效率波動，再轉入沙塵箱（模擬沙塵暴）測試密封性，最后用冰雹沖擊臺（直徑 25mm 冰雹，速度 23m/s）測試抗沖擊性，全程數據可聯動分析，幫助客戶一次性驗證組件的多維度可靠性，無需對接多家設備廠商。

關于我們

• 上海簡戶儀器設備有限公司是一家高科技合資企業,生產銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱沖擊機、振動試驗機、機械沖擊機、跌落試驗機的環境試驗儀器的公司，研發生產銷售經營各類可靠性環境試驗設備。經驗豐富，并得到許多國內外廠商的信賴與支持。自公司成立以來,多次服務于國內外大學和研究所等檢測機構,如清華大學、蘇州大學、哈爾濱工業大學、北京工業大學、法國申美檢測、中科院物理所、中科院，SGS等**單位提供實施室方案和設備及其相關服務。努力開發半導體、光電、光通訊、航天太空、生物科技、食品、化工、制藥等行業產品所需的測試設備裝置。公司擁有一支的研發、生產和售後隊伍，從產品的研發到售后服務，每一個環節都以客戶的觀點與需求作為思考的出發點。

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• 　上海簡戶榮獲企業，表明上海簡戶在技術、科技成果轉化、擁有自主知識產權等方面得到了國家的高度認可。簡戶一直秉承"服務以人為本"的宗旨，為廣大客戶提供精良的設備及優質的服務，提供的送貨上門、安裝調試、一年的設備保養、終身維修，技術指導服務。始終如一的以"努力、合作、飛躍"的精神自我完善、不斷發展、讓客戶與公司實現雙贏局面。
  

• 簡戶是集設計、銷售、研發、維修服務等為一體的綜合集團公司，從產品的研發到售后服務，每一個環節之間，都以客戶的觀點與需求作為思考的出發點，提供的環境設備。公司創始人從事儀器設備行業20余年，經驗豐富、資歷雄厚，帶領簡戶公司全體同仁攜手共建輝煌明天。公司成立以來，積極投入電子電工，航空，航天，生物科技，各大院校，及科研單位等行業所需的產品測試設備裝置。
  

• 簡戶擁有一支的研發、生產和售后服務隊伍，從產品的研發到售后服務，每一個環節都以客戶的觀點與需求作為思考的出發點，目前擁有博士學位2人，碩士5人，參與環境試驗箱國家標準起草和發行。企業制定標準，行業里通過ISO9001。是中國儀器儀表學會會員和理事單位。曾榮獲CCTV《中國儀器儀表20強品牌》殊榮，2010年入駐上海世博會民企館。簡戶自創辦以來，參與3項國家標準起草與制定，獲得40+件原創知識產權、軟著、集成電路)，6次獲得上海科技型中小企業稱號，合作過3200+家合作客戶(其中世界500強高校600家)。