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BS EN IEC 62108:2022

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Concentrator photovoltaic (CPV) modules and assemblies. Design qualification and type approval

Published By Publication Date Number of Pages
BSI 2022 114
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This International Standard specifies the minimum requirements for the design qualification and type approval of concentrator photovoltaic (CPV) modules and assemblies suitable for long-term operation in general open-air climates as defined in IEC 60721-2-1. The test sequence is partially based on that specified in IEC 61215-1 for the design qualification and type approval of flat-plate terrestrial crystalline silicon PV modules. However, some changes have been made to account for the special features of CPV receivers and modules, particularly with regard to the separation of on-site and in-lab tests, effects of tracking alignment, high current density, and rapid temperature changes, which have resulted in the formulation of some new test procedures or new requirements. The object of this test standard is to determine the electrical, mechanical, and thermal characteristics of the CPV modules and assemblies and to show, as far as possible within reasonable constraints of cost and time, that the CPV modules and assemblies are capable of withstanding prolonged exposure in climates described in the scope. The actual life of CPV modules and assemblies so qualified will depend on their design, production, environment, and the conditions under which they are operated. This standard shall be used in conjunction with the retest guidelines described in Annex B.

PDF Catalog

PDF Pages PDF Title
2 undefined
5 Annex ZA (normative)Normative references to international publicationswith their corresponding European publications
8 English
CONTENTS
11 FOREWORD
13 1 Scope
2 Normative references
15 3 Terms and definitions
16 4 Sampling
Tables
Table 1 – Terms used for CPV
17 5 Marking
6 Testing
18 7 Pass criteria
Table 2 – Allocation of test samples to typical test sequences
20 Figures
Figure 1 – Schematic of point-focus dish PV concentrator
21 Figure 2 – Schematic of linear-focus trough PV concentrator
22 Figure 3 – Schematic of point-focus Fresnel lens PV concentrator
23 Figure 4 – Schematic of linear-focus Fresnel lens PV concentrator
25 Figure 6 – Qualification test sequence for CPV modules
26 8 Report
Figure 7 – Qualification test sequence for CPV assemblies
27 9 Modifications
10 Test procedures
10.1 Visual inspection
10.1.1 General
10.1.2 Procedure
28 10.1.3 Major visual defects
10.1.4 Requirements
10.2 Electrical performance measurement
10.2.1 Purpose
10.2.2 Outdoor side-by-side I-V measurement
30 10.2.3 Solar simulator I-V measurement
10.2.4 Dark I-V measurement
31 10.3 Ground path continuity test
10.3.1 General
10.3.2 Purpose
10.3.3 Procedure
10.3.4 Requirements
32 10.4 Electrical insulation test
10.4.1 Purpose
10.4.2 Procedure
10.4.3 Requirements
33 10.5 Wet insulation test
10.5.1 Purpose
10.5.2 Procedure
10.5.3 Requirements
10.6 Thermal cycling test
10.6.1 Purpose
34 10.6.2 Test sample
10.6.3 Procedure
35 Table 3 – Thermal cycle test options for sequence A
36 10.6.4 Procedure for active cooling system
10.6.5 Requirements
37 10.7 Damp heat test
10.7.1 Purpose
10.7.2 Test sample
10.7.3 Procedure
Figure 8 – Temperature and current profile of thermal cycle test (not to scale)
38 10.7.4 Requirements
10.8 Humidity freeze test
10.8.1 Purpose
10.8.2 Test sample
10.8.3 Procedure
10.8.4 Requirements
Table 4 – Humidity freeze test options for sequence B
39 10.9 Hail impact test
10.9.1 Purpose
10.9.2 Apparatus
Figure 9 – Profile of humidity-freeze test conditions
40 10.9.3 Procedure
10.9.4 Requirements
10.10 Dust and water ingress protection test
10.10.1 Purpose
41 10.10.2 Procedure
10.10.3 Requirements
10.11 Bypass/blocking diode thermal test
10.11.1 Purpose
10.11.2 Test sample
10.11.3 Apparatus
42 10.11.4 Procedure
10.11.5 Requirements
10.11.6 Procedure 2 – Alternate method
43 10.12 Robustness of terminations test
10.12.1 Purpose
Figure 10 – Bypass diode thermal test
44 10.12.2 Procedure
10.12.3 Requirements
10.13 Mechanical load test
10.13.1 Purpose
Table 5 – Minimum wind loads
45 10.13.2 Procedure
10.13.3 Requirements
10.14 Off-axis beam damage test
10.14.1 General
10.14.2 Purpose
10.14.3 Special case
46 10.14.4 Procedure
10.14.5 Requirements
10.15 Outdoor exposure test
10.15.1 Purpose
10.15.2 Procedure
47 10.15.3 Requirements
10.16 Hot-spot endurance test
48 Annex A (informative) Summary of test conditions and requirements
Table A.1 – Summary of test conditions and requirements
51 Annex B (normative) Retesting guideline
B.1 Product or process modifications requiring limited retesting to maintain certification
B.2 Modifications of CPV cell technology
52 B.3 Modifications in optical encapsulation on the cell (Includes optical coupling between the cell and a glass secondary optical element bonded to the cell)
B.4 Modification in cell encapsulation outside of intended light path
B.5 Modification of cell package substrate used for heat transfer
53 B.6 Accessible optics (primary or secondary)
B.7 Inaccessible optics (secondary)
B.8 Frame and/or mounting structure
54 B.9 Enclosure
B.10 Wiring compartment/junction box
B.11 Interconnection terminals
55 B.12 Interconnection materials or technique (to cells and between receivers)
B.13 Change in electrical circuit design in an identical package
B.14 Output power
56 B.15 Thermal energy transfer means
B.16 Adhesives
58 Français
SOMMAIRE
61 AVANT-PROPOS
63 1 Domaine d’application
2 Références normatives
65 3 Termes et définitions
66 4 Échantillonnage
Tableaux
Tableau 1 – Termes utilisés pour les CPV
67 5 Marquage
68 6 Essais
Tableau 2 – Attribution des échantillons d’essai à des séquences d’essais types
69 7 Critères d’acceptation
70 Figures
Figure 1 – Schéma d’un système PV à concentration parabolique avec point de focalisation
71 Figure 2 – Schéma d’un système PV à concentration à réceptacle avec focalisation linéaire
72 Figure 3 – Schéma d’un système PV à concentration à lentille de Fresnel avec point de focalisation
73 Figure 4 – Schéma d’un système PV à concentration à lentille de Fresnel avec focalisation linéaire
75 Figure 6 – Séquence d’essais de qualification pour modules CPV
76 8 Rapport
Figure 7 – Séquence d’essais de qualification pour ensembles CPV
77 9 Modifications
10 Procédures d’essai
10.1 Examen visuel
10.1.1 Généralités
78 10.1.2 Mode opératoire
10.1.3 Défauts visuels majeurs
10.1.4 Exigences
10.2 Mesurage des performances électriques
10.2.1 Objet
79 10.2.2 Mesurage I-V de l’ensemble en site naturel
80 10.2.3 Mesurage I-V sous simulateur solaire
10.2.4 Mesurage I-V d’obscurité
81 10.3 Essai de continuité de mise à la terre
10.3.1 Généralités
82 10.3.2 Objet
10.3.3 Mode opératoire
10.3.4 Exigences
10.4 Essai d’isolation électrique
10.4.1 Objet
10.4.2 Mode opératoire
83 10.4.3 Exigences
10.5 Essai d’isolement en milieu humide
10.5.1 Objet
10.5.2 Mode opératoire
84 10.5.3 Exigences
10.6 Essai de cyclage thermique
10.6.1 Objet
10.6.2 Échantillon d’essai
85 10.6.3 Mode opératoire
86 Tableau 3 – Options de l’essai de cyclage thermique pour la séquence A
87 10.6.4 Procédure pour le système de refroidissement actif
10.6.5 Exigences
88 10.7 Essai de chaleur humide
10.7.1 Objet
10.7.2 Échantillon d’essai
Figure 8 – Profil de température et de courant de l’essai de cyclage thermique (pas à l’échelle)
89 10.7.3 Mode opératoire
10.7.4 Exigences
10.8 Essai d’humidité-gel
10.8.1 Objet
10.8.2 Échantillon d’essai
10.8.3 Mode opératoire
90 10.8.4 Exigences
10.9 Essai de tenue à la grêle
10.9.1 Objet
Figure 9 – Profil des conditions de l’essai d’humidité-gel
Tableau 4 – Options de l’essai d’humidité-gel pour la séquence B
91 10.9.2 Équipement
10.9.3 Mode opératoire
92 10.9.4 Exigences
10.10 Essai de protection contre la pénétration de poussière et d’eau
10.10.1 Objet
10.10.2 Mode opératoire
10.10.3 Exigences
93 10.11 Essai thermique de la diode de dérivation/diode antiretour
10.11.1 Objet
10.11.2 Échantillon d’essai
10.11.3 Équipement
10.11.4 Mode opératoire
94 10.11.5 Exigences
10.11.6 Procédure 2 – Méthode alternative
95 10.12 Essai de robustesse des sorties
10.12.1 Objet
Figure 10 – Essai thermique de la diode de dérivation
96 10.12.2 Mode opératoire
10.12.3 Exigences
10.13 Essai de charge mécanique
10.13.1 Objet
Tableau 5 – Charges minimales de vent
97 10.13.2 Mode opératoire
10.13.3 Exigences
10.14 Essai de dommages du faisceau hors axe
10.14.1 Généralités
10.14.2 Objet
10.14.3 Cas particulier
98 10.14.4 Mode opératoire
10.14.5 Exigences
10.15 Essai d’exposition en site naturel
10.15.1 Objet
10.15.2 Mode opératoire
99 10.15.3 Exigences
10.16 Essai de tenue à l’échauffement localisé
100 Annex A (informative) Résumé des conditions et exigences d’essai
Tableau A.1 – Résumé des conditions et exigences d’essai
103 Annex B (normative) Lignes directrices de contre-essai
B.1 Modifications de produit/processus exigeant un contre-essai limité pour conserver la certification
B.2 Modifications de la technologie de cellules CPV
104 B.3 Modifications de l’enrobage optique sur la cellule (incluant le couplage optique entre la cellule et un élément d’optique secondaire en verre appliqué à la cellule)
B.4 Modification de l’enrobage des cellules à l’extérieur du chemin du faisceau lumineux
B.5 Modification du substrat du boîtier de cellule utilisé pour le transfert thermique
105 B.6 Optique accessible (primaire ou secondaire)
B.7 Optique inaccessible (secondaire)
106 B.8 Châssis et/ou structure de montage
B.9 Enveloppe
B.10 Compartiment de câblage/boîte de jonction
107 B.11 Bornes d’interconnexion
B.12 Matériaux ou technique d’interconnexion (aux cellules et entre les récepteurs)
108 B.13 Modification de la conception du circuit électrique dans un boîtier identique
B.14 Puissance de sortie
B.15 Dispositifs de transfert d’énergie thermique
109 B.16 Adhésifs

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