Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6781-2:2017 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế IEC 61215-2:2016) do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E11 Hệ thống chuyển đổi năng lượng mặt trời biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị và được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Tiêu chuẩn này quy định chi tiết về quy trình thử nghiệm nhằm đánh giá chất lượng thiết kế và phê duyệt kiểu của các môđun quang điện (PV) mặt đất hoạt động trong điều kiện khí hậu ngoài trời dài hạn.

Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh

TCVN 6781-2:2017 áp dụng đối với tất cả các môđun quang điện mặt đất tấm phẳng, bao gồm các công nghệ silicon tinh thể và các công nghệ màng mỏng. Tiêu chuẩn này không áp dụng trực tiếp cho các môđun sử dụng bộ tập trung ánh sáng mặt trời, nhưng có thể được sử dụng làm cơ sở tham chiếu. Đối tượng áp dụng bao gồm các tổ chức thử nghiệm, phòng thí nghiệm độc lập, nhà sản xuất, nhà nhập khẩu và các cơ quan quản lý chất lượng thiết bị năng lượng mặt trời tại Việt Nam.

Quy trình thử nghiệm chung và yêu cầu mẫu thử

• Mẫu thử nghiệm phải được lựa chọn ngẫu nhiên từ lô sản xuất hàng loạt theo đúng quy trình kiểm soát chất lượng của nhà sản xuất.
• Các môđun thử nghiệm phải được chế tạo từ các vật liệu, linh kiện và quy trình sản xuất đồng nhất, phù hợp với hồ sơ thiết kế kỹ thuật được công bố.
• Quy trình thử nghiệm được thiết kế theo các nhánh trình tự nghiêm ngặt nhằm đánh giá toàn diện khả năng chịu đựng của môđun dưới tác động của các yếu tố môi trường, cơ học và điện học.

Các quy trình thử nghiệm cốt lõi (MQT)

• Kiểm tra ngoại quan (MQT 01): Phát hiện các khuyết tật vật lý rõ ràng như nứt vỡ, bong tróc, bọt khí hoặc sự ăn mòn có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và an toàn của môđun trước và sau các thử nghiệm môi trường.
• Xác định công suất cực đại (MQT 02): Đo lường công suất điện cực đại của môđun dưới các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (STC) để làm mốc đối chiếu hiệu suất.
• Thử nghiệm cách điện (MQT 03): Đánh giá mức độ cách điện an toàn giữa các bộ phận mang điện của môđun và các bộ phận kim loại tiếp xúc bên ngoài.
• Đo các hệ số nhiệt độ (MQT 04): Xác định sự thay đổi của dòng điện ngắn mạch, điện áp hở mạch và công suất cực đại theo nhiệt độ của môđun.
• Đo nhiệt độ vận hành danh định của môđun (NMOT) (MQT 05): Xác định nhiệt độ hoạt động thực tế của môđun trong điều kiện môi trường tiêu chuẩn hóa ngoài trời để đánh giá hiệu suất thực tế.
• Hiệu suất ở STC và NMOT (MQT 06): Xác định đặc tính dòng điện - điện áp của môđun ở các mức nhiệt độ và bức xạ khác nhau.
• Hiệu suất ở bức xạ thấp (MQT 07): Đánh giá khả năng hoạt động và hiệu suất phát điện của môđun trong điều kiện ánh sáng yếu (bức xạ 200 W/m²).
• Thử nghiệm phơi bức xạ ngoài trời (MQT 08): Đánh giá sơ bộ khả năng chịu đựng của môđun khi tiếp xúc trực tiếp với bức xạ mặt trời và các yếu tố thời tiết thực tế ngoài trời.
• Thử nghiệm độ bền điểm nóng (MQT 09): Xác định khả năng chịu đựng của môđun đối với các tác động nhiệt cục bộ do hiện tượng bóng râm che khuất hoặc tế bào quang điện bị lỗi gây ra.
• Thử nghiệm tiền xử lý bằng tia cực tím (UV) (MQT 10): Xử lý môđun bằng bức xạ UV trước khi tiến hành thử nghiệm chu kỳ nhiệt và đóng băng độ ẩm để phát hiện sự suy giảm chất lượng của vật liệu polyme bao bọc.
• Thử nghiệm chu kỳ nhiệt (MQT 11): Mô phỏng ứng suất nhiệt bằng cách thay đổi nhiệt độ liên tục từ -40°C đến +85°C trong một số chu kỳ quy định nhằm phát hiện các lỗi nứt vỡ mối hàn hoặc đứt mạch liên kết.
• Thử nghiệm đóng băng độ ẩm (MQT 12): Đánh giá khả năng chịu đựng của môđun đối với tác động của độ ẩm cao kết hợp với nhiệt độ đóng băng dưới 0°C.
• Thử nghiệm nóng ẩm (MQT 13): Đánh giá khả năng chống lại sự xâm nhập của độ ẩm trong thời gian dài bằng cách đặt môđun trong môi trường nhiệt độ 85°C và độ ẩm tương đối 85% liên tục trong 1000 giờ.
• Thử nghiệm độ bền của các đầu dây liên kết (MQT 14): Kiểm tra độ chắc chắn của các đầu nối, hộp đấu nối và cáp điện dưới tác động của lực kéo, lực uốn và lực xoắn cơ học.
• Thử nghiệm dòng rò ướt (MQT 15): Đánh giá khả năng cách điện của môđun trong điều kiện ẩm ướt để đảm bảo an toàn tuyệt đối khi vận hành dưới trời mưa hoặc sương mù.
• Thử nghiệm tải trọng cơ học (MQT 16): Xác định khả năng chịu đựng của môđun trước các tải trọng tĩnh như sức gió, tuyết hoặc băng bám trên bề mặt.
• Thử nghiệm va đập mưa đá (MQT 17): Kiểm tra khả năng chống chịu va đập vật lý của bề mặt kính bảo vệ bằng cách bắn các viên đá lạnh có kích thước và vận tốc xác định vào các vị trí nhạy cảm trên môđun.
• Thử nghiệm nhiệt điốt vòng qua (Bypass diode) (MQT 18): Đánh giá độ tin cậy và khả năng tản nhiệt của các điốt bảo vệ trong điều kiện môđun bị che khuất một phần và dòng điện chạy qua điốt đạt mức cực đại.
• Thử nghiệm ổn định hóa (MQT 19): Quy trình vận hành môđun dưới ánh sáng hoặc tải điện để đưa các đặc tính điện về trạng thái ổn định trước khi thực hiện các phép đo đạc kết quả cuối cùng.

Tiêu chí đánh giá đạt yêu cầu phê duyệt kiểu

Một kiểu môđun quang điện được coi là đạt yêu cầu phê duyệt thiết kế nếu tất cả các mẫu thử nghiệm đáp ứng đầy đủ các tiêu chí sau:

• Không xuất hiện bất kỳ khuyết tật ngoại quan nghiêm trọng nào theo quy định tại quy trình MQT 01.
• Sự suy giảm công suất cực đại đo được sau mỗi chuỗi thử nghiệm không vượt quá giới hạn cho phép (thường là không quá 5% so với giá trị ban đầu trước khi thử nghiệm).
• Không xảy ra hiện tượng hở mạch hoặc ngắn mạch trong suốt quá trình thử nghiệm.
• Đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về điện trở cách điện trong cả điều kiện khô (MQT 03) và điều kiện ướt (MQT 15).
• Các điốt vòng qua vẫn hoạt động bình thường và không bị hỏng hóc sau thử nghiệm nhiệt điốt.

Hiệu lực thi hành

TCVN 6781-2:2017 có hiệu lực kể từ ngày ban hành. Tiêu chuẩn này thay thế cho các quy định cũ liên quan đến quy trình thử nghiệm môđun quang điện mặt đất trước đây, tạo cơ sở pháp lý và kỹ thuật thống nhất để kiểm định chất lượng sản phẩm quang điện lưu thông trên thị trường Việt Nam.