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过了 IEC 61215 就够了吗?一文看懂光伏组件可靠性的「加试标准」 ​

本文要点

① IEC 61215 / 61730 是按「通用露天气候」出的统考卷,不覆盖所有应用场景;② 统考之外,IEC 沿着加严、降级、加速、高温四个方向补了一批标准;③ 冰雹、雪载、盐雾、PID、LeTID 等还有十多份专项标准;④ 文末附速查表。

做组件的人,对三份标准一定不陌生:IEC 61215 管设计鉴定,IEC 61730 管安全鉴定,IEC TS 62915 管材料或结构变更后要重测哪些项目。拿到这三样,组件就有了进入主流市场的通行证。

但通行证不等于万能证。同一块组件,装在通风良好的地面支架上,和贴在中东的屋顶上、挂在登山包上、摆在冰雹带里,面对的应力完全不是一回事。经典标准是一张统考卷,考的是通用场景下的基本功。

这些年 IEC 陆续补了不少「加试卷」。这篇文章把它们按方向梳理一遍:每份标准解决什么问题、和经典标准是什么关系、什么时候该用。

01先看清:统考卷的默认前提 ​

要理解补充标准,得先知道经典标准默认了什么。几个关键前提:

  • 它是鉴定试验,不是寿命试验。IEC 61215 的目的是在合理的时间和成本内筛掉有早期失效风险的设计,结论只有通过和不通过。它不回答「能用多少年」。
  • 它默认组件不会太热。IEC TS 63126 的范围说明里写得很明白:61215、61730 及相关部件标准的试验条件,假定组件的 T98 温度低于 70 ℃。
  • 它的机械和冲击考题是基础款。冰雹试验的基准是 25 mm 冰球,载荷试验是均匀载荷。
  • 它面向的是长期户外发电的组件。一块预期只用几年的消费品小板子,按同一套题来考并不经济。

每一条前提被打破的地方,就对应着一份补充标准。

图1 以经典标准为基准,补充标准向四个方向延伸

图1 以经典标准为基准,补充标准向四个方向延伸

02加严:IEC TS 63209,把考卷加长,看谁先掉队 ​

第 1 部分:组件(IEC TS 63209-1:2021) ​

这份标准的全称是「光伏组件 扩展应力测试 第 1 部分:组件」。它没有发明新的试验方法,用的还是 61215 里那些熟悉的 MQT,只是把剂量拉长,组成五条针对已知失效模式的序列:热循环 600 次、机械应力组合、背面紫外组合序列、湿热 2000 小时,以及加倍时长的 PID。

图2 IEC TS 63209-1 的五条序列与 61215 基准的对比

图2 IEC TS 63209-1 的五条序列与 61215 基准的对比

理解这份标准,最重要的是下面这一点:它不判合格与不合格。标准自己的定位是为 61215 这种通过式鉴定「补充信息」,产出一套标准化的数据,供不同 BOM、不同产品之间做定性的横向比较和可靠性风险分析。

所以严格说,「通过 63209」是一种不太准确的说法。更准确的是:按 63209-1 完成了全部序列,各序列后的功率衰减、外观、绝缘、EL 结果分别是多少。数据怎么解读、多少算可接受,由买卖双方或招标方自己定。

它也有明说的短板:标准编制时给自己加了一条约束,测试周期不能太长,否则结果出来之前客户早已做完决定。代价是长期紫外相关的失效覆盖不足。序列 3 只含背面 UV,正面 UV 序列完全没有,胶膜黄变、正面脱层这类问题需要另找办法评估。

第 2 部分:聚合物材料(IEC TS 63209-2:2022) ​

第 1 部分补不上的长期老化,交给第 2 部分在材料层面解决。它针对晶硅组件叠层里的背板和封装胶膜,适用于双玻和玻璃背板两种结构,给出的是一份「测试菜单」:

  • 单材料测试:沿用 IEC 62788 系列的方法,把老化时间延长,便于看趋势。
  • BOM 专属测试:用试片和小组件考察材料之间的相互作用,与第 1 部分整组件用的 BOM 对应。

道理很简单:小样品可以承受比整组件更长的老化时间和更高的紫外剂量,成本也低得多。它同样不是通过式试验,标准还特别说明,这些应力水平是为了代表长期应用,不是为了把样品做到失效。

国内转化情况:IEC 的光伏 TS 正陆续被等同转化为国家标准化指导性技术文件(GB/Z)。例如 GB/Z 117.101—2026 已等同采用 IEC TS 62804-1-1:2020(晶硅组件 PID 分层测试)。据公开的标准信息,63209-1 也已被等同采用为 GB/Z 118.1,于 2026 年发布;我们暂未在全国标准信息公共服务平台上查到这条记录,引用前请以平台为准。

03降级:IEC TS 63163,消费品组件,晒多久考多少 ​

太阳能背包、折叠充电板、庭院灯上的小组件,如果也按 61215 全套来做,成本和周期都不划算,而且它们本来就不需要在户外撑二三十年。

IEC TS 63163:2021 正是为此而来。它适用于预期户外使用时间短于 61215 鉴定组件的消费品用地面光伏组件,按预期户外暴露量分成三类:Category 1、2、3,分别对应低、中、高暴露。

图3 IEC TS 63163 按户外暴露量把消费品组件分为三类

图3 IEC TS 63163 按户外暴露量把消费品组件分为三类

除了暴露量,标准还区分使用方式:便携式产品更容易受机械损伤,对机械耐久的要求高于移动式和附着式产品。

两个容易忽略的边界:一是它只鉴定产品中的光伏部分,不覆盖电子部分;二是这类组件不适合与其他组件或电源并联使用,除非整体设计提供了防反向电流和过压的保护。

「降级」这个说法容易让人误会成放水。更贴切的理解是按需定级:承诺的使用寿命和暴露条件不同,试验剂量就应该不同。

04加速:IEC 62506,它不是考卷,是出题方法 ​

这一份和前面几份性质不同。IEC 62506:2023《产品加速试验方法》出自 IEC TC 56(可信性技术委员会),不是光伏的 TC 82。它适用于各行各业,讲的是加速试验的通用方法论,目前是第 2 版。

图4 IEC 62506 对加速试验的分类,以及光伏常用的加速模型

图4 IEC 62506 对加速试验的分类,以及光伏常用的加速模型

对光伏人来说,它的价值在于回答三个问题:

  • 我做这个试验想得到什么?是找薄弱点(定性),还是估算寿命和可靠度(定量)?目的不同,试验设计完全不同。
  • 加速因子怎么来?用哪种模型、参数从哪里取、样本量多大才有统计意义。
  • 加速的边界在哪里?标准专门有一章讲加速试验方法的局限。

当你想自己设计一套超出 61215 和 63209 的企业内控试验,或者想评估某份第三方加严报告靠不靠谱时,62506 提供的是评判的框架。它不会给出一张光伏证书。

05高温:IEC TS 63126,组件比标准想象的更热时 ​

2025 年 10 月 14 日,IEC TS 63126 发布了第 2 版。它的核心概念是 T98:组件温度的第 98 百分位值,也就是一年里只有约 175 小时会被超过的温度。

图5 IEC TS 63126 的温度等级划分

图5 IEC TS 63126 的温度等级划分

经典标准默认 T98 低于 70 ℃。一般来说,通风良好的开放式支架在绝大多数地区都满足这一条件。但当高辐照、高气温和散热差的安装方式叠加在一起,比如炎热地区贴近屋面安装、组件背面被隔热层挡住,T98 就可能越过 70 ℃。

63126 把这种情况分为两档:温度等级 1(T98 不超过 80 ℃)和温度等级 2(T98 不超过 90 ℃),并分别给出在 61215、61730 以及封装胶膜、背板、接线盒、连接器等部件标准基础上的加试条件。大体思路是:与温度相关的试验,把试验温度相应上调;聚合物材料的耐热指标相应提高。

标准的附录还给出了如何判断自己属于哪一档的方法,包括不同安装方式下全球各地组件温度的参考,以及利雅得等地的示例。

实用提示

高等级向下兼容。通过温度等级 2 的某项试验,即视为通过等级 0 和等级 1 的同一项试验。

06清单之外:还有哪些「加试卷」 ​

除了上面四个方向,下面这些标准同样是经典标准之外的补充,实际项目里出现的频率并不低。按场景和失效机理分组如下。

特定气候与环境 ​

  • IEC TS 63397:2022:提高抗冰雹能力的鉴定指南。针对冰雹高风险地区,用更大的冰球冲击,之后追加动态机械载荷、热循环等,观察隐裂是否扩展。
  • IEC 62938:2020:非均匀雪载试验。针对倾斜安装时积雪下滑、在组件下边缘堆积造成的不均匀受力。
  • IEC 61701:2020:盐雾腐蚀试验,沿海与海上项目常见要求。
  • IEC 62716:2013:氨气腐蚀试验,畜牧养殖场屋顶等场景。

图6 冰球直径与单次冲击动能

图6 冰球直径与单次冲击动能:直径翻一倍多,能量约 23 倍

特定失效机理 ​

  • IEC TS 62804-1:2025:晶硅组件 PID 检测方法,第 2 版。除了针对 PID 分流的暗态试验,新增了引入紫外光、针对 PID 极化的试验,以及紫外光下的极化恢复试验。薄膜组件另见 IEC TS 62804-2:2022。
  • IEC TS 63342:2022:晶硅组件 LeTID(光热诱导衰减)检测,采用高温下注入电流的方式。它能揭示样品对 LeTID 是否敏感,但标准也说明它不能给出现场衰减的准确数值。
  • IEC TS 63140:2021:单片集成薄膜组件的局部遮挡耐久试验。

热机械与运输 ​

  • IEC 62892:2019:扩展热循环试验程序。
  • IEC 62759-1:2022:运输试验,模拟整托包装单元在运输过程中的振动与冲击,再接环境试验。
  • IEC TS 62782:2016:动态机械载荷试验。这一项已经被吸收进 IEC 61215-2:2021,成为 MQT 20,是「加试转正」的典型例子。
  • IEC TR 63279:2020:序列与组合加速应力测试,技术报告,介绍把多种应力叠加或串联起来的测试思路。

特定应用 ​

  • IEC 63092-1 / -2:2020:建筑光伏(BIPV)的组件与系统要求。
  • IEC 62109-3:2020:与组件集成的电子装置的安全要求。
  • 水上光伏、车载光伏:IEC TC 82 已有相关项目在制定中,包括漂浮式电站设计导则、水上平台用组件鉴定指南和车载光伏相关技术文件。截至本文成稿,建议以 IEC 官网的最新状态为准。

07怎么选:按场景对号入座 ​

你的场景优先翻哪份标准
地面电站,想比较两套 BOM 的长期耐久IEC TS 63209-1,材料层面配合 63209-2
中东、北非等炎热地区的屋顶或贴装项目IEC TS 63126,先按附录估算 T98
冰雹高发地区IEC TS 63397
高纬度、多雪地区IEC 62938
沿海、海上、渔光互补IEC 61701
养殖场屋顶IEC 62716
高系统电压、对 PID 有顾虑IEC TS 62804-1
背包板、折叠板等消费品IEC TS 63163
想自己设计企业内控加速试验IEC 62506 作为方法论依据

08三个常见误区 ​

  • 误区一:TS 是强制认证。TS 是 Technical Specification(技术规范)的缩写,TR 是 Technical Report(技术报告)。在 IEC 体系里,技术规范通常用于技术仍在发展、或暂时达不成国际标准所需共识的主题。它们是否要做,基本取决于买方、招标文件或目标市场的要求。
  • 误区二:做完加严试验,就能证明 25 年或 30 年寿命。不能。63209-1 自己就在附录里列出了各序列的潜在弱点。加严试验能提高信心、暴露差异,但从试验时长换算到现场年限,需要已知的失效机理、可靠的加速模型和现场数据的印证,这三样缺一不可。
  • 误区三:倍数越高越好。TC600 之后还有人做 TC800、TC1000,DH3000 也不少见。但应力加过头,可能诱发现场根本不会出现的失效,反而误导设计决策。这正是 IEC 62506 反复强调的原则:加速不能改变失效机理。

09写在最后 ​

如果把经典标准比作统考,那么这些补充标准告诉我们的是:一块组件可靠不可靠,要看它被用在哪里、打算用多久。

一句话结论

先问场景,再选标准,最后才是看报告上的数字。顺序反过来,很容易陷入拿着一堆加严报告却说不清它们证明了什么的尴尬。

图7 组件可靠性补充标准速查表

图7 组件可靠性补充标准速查表

你们在项目里最常被要求做哪份「加试」?欢迎与我们交流。

说明:① 标准编号、版本与范围依据 IEC 官方网站(webstore.iec.ch)公开的标准摘要与目录整理,版本信息截至 2026 年 10 月。② 具体试验条件、样品数量与判据请以标准正式文本为准,本文不替代标准原文。③ 图 3 中的产品举例、图 4 中的加速模型为便于理解所做的示意,非标准原文内容。④ 图 6 冰球质量与速度取自 IEC 61215-2 冰雹试验表,动能按 E = ½mv² 计算:25 mm(7.53 g、23.0 m/s)约 2.0 J,55 mm(80.2 g、33.9 m/s)约 46.1 J,比值约 23。

参考资料

  1. IEC TS 63209-1:2021, Photovoltaic modules – Extended-stress testing – Part 1: Modules(VDE Verlag 预览页)
  2. IEC TS 63209-2:2022, Photovoltaic modules – Extended-stress testing – Part 2: Polymeric component materials
  3. IEC TS 63126:2025(第 2 版,2025-10-14), Guidelines for qualifying PV modules, components and materials for operation at high temperatures
  4. IEC TS 63163:2021, Terrestrial photovoltaic (PV) modules for consumer products – Design qualification and type approval
  5. IEC 62506:2023, Methods for product accelerated testing
  6. IEC 61215-2:2021(MQT 17 冰雹试验、MQT 20 动态机械载荷)
  7. 东磁(DMEGC):IEC TS 63209-1 扩展应力测试新闻稿
  8. 全国标准信息公共服务平台:GB/Z 117.101—2026 计划与发布信息
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