【撰文/葉芷嫻】
依據(jù)知名太陽(yáng)能雜志Photon International 2011年3月公布的資料顯示,臺(tái)灣太陽(yáng)能電池產(chǎn)量,在2010年已達(dá)三十億瓦(3GW),超越日本的二十五億瓦(2.5GW),高居全球第2位,僅次于中國(guó)大陸。做為全球太陽(yáng)光電主要供應(yīng)鏈的臺(tái)灣太陽(yáng)光電產(chǎn)業(yè),要想深入國(guó)際市場(chǎng)經(jīng)營(yíng),在外銷市場(chǎng)上建立不敗之地,以最快的速度通過(guò)驗(yàn)證是其中的關(guān)鍵。因此,無(wú)論是矽晶、薄膜或三五族的太陽(yáng)光電產(chǎn)品,從產(chǎn)品完成到市場(chǎng)銷售,均需依照各個(gè)國(guó)家的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)不同,通過(guò)各項(xiàng)繁復(fù)的檢測(cè)驗(yàn)證后,才能更容易進(jìn)入國(guó)外的市場(chǎng)。
透過(guò)模擬火源以及風(fēng)洞的變化,可以測(cè)出火焰與溫度對(duì)太陽(yáng)光電模塊的影響程度。(攝影/蔡鴻謀)
為了協(xié)助國(guó)內(nèi)太陽(yáng)光電產(chǎn)品高值化,成功開(kāi)拓外銷市場(chǎng),工研院在經(jīng)濟(jì)部能源局的支持下,從2007年開(kāi)始積極建置太陽(yáng)光電測(cè)試實(shí)驗(yàn)室,之后陸續(xù)提供國(guó)內(nèi)太陽(yáng)光電產(chǎn)業(yè)有關(guān)矽晶型太陽(yáng)能模塊性能檢測(cè)驗(yàn)證(IEC 61215),與薄膜太陽(yáng)能模塊性能檢測(cè)驗(yàn)證(IEC 61646)服務(wù),不僅讓臺(tái)灣太陽(yáng)光電產(chǎn)品的質(zhì)量能同步于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),也能透過(guò)檢測(cè)協(xié)助廠商及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、加以改善,減少產(chǎn)品驗(yàn)證失敗的機(jī)率,降低生產(chǎn)成本,有效提升國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
由于臺(tái)灣并非IEC(國(guó)際電工協(xié)會(huì))會(huì)員,為了完成國(guó)內(nèi)的太陽(yáng)光電國(guó)際認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室的拼圖,于是工研院尋求擁有NCB(國(guó)家認(rèn)證單位)的德國(guó)萊因(TÜV)技術(shù)顧問(wèn)公司協(xié)助?;叵肫?006年與德國(guó)萊因的合作過(guò)程,負(fù)責(zé)與德國(guó)萊因接洽建置太陽(yáng)光電測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的工研院量測(cè)中心能源與環(huán)境計(jì)量技術(shù)組組長(zhǎng)吳登峻表示,記得當(dāng)時(shí)德國(guó)萊因由于業(yè)務(wù)量龐大,「排隊(duì)檢測(cè)一年,實(shí)際檢測(cè)再半年?!箼z測(cè)時(shí)間的拉長(zhǎng),也讓背負(fù)國(guó)內(nèi)太陽(yáng)光電產(chǎn)業(yè)期望的吳登峻倍感壓力。
所幸工研院本身的研發(fā)團(tuán)隊(duì)能量足夠,包括溫度、機(jī)械負(fù)荷、冰雹沖擊試驗(yàn)等,雖然很多驗(yàn)證設(shè)備都是從零開(kāi)始建置,但也使得工研院太陽(yáng)光電實(shí)驗(yàn)室有80%的測(cè)試系統(tǒng)都是自行研發(fā),而也因?yàn)榻?jīng)歷過(guò)「靠自己」的過(guò)程,讓工研院的技術(shù)團(tuán)隊(duì)擁有極強(qiáng)的測(cè)試設(shè)備研發(fā)實(shí)力,之后團(tuán)隊(duì)同仁并以IECEE CBTL實(shí)驗(yàn)室技術(shù)專家身份,多次參與IEC(國(guó)際電氣標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))的TC82太陽(yáng)光電標(biāo)準(zhǔn)制訂會(huì)議,在參與國(guó)際太陽(yáng)光電標(biāo)準(zhǔn)制訂上,擁有更高的主動(dòng)權(quán),并能陸續(xù)在第一時(shí)間提供國(guó)內(nèi)這全球第二大太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)即時(shí)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)最新變動(dòng)信息。
同時(shí)為了協(xié)助國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)能更快速與國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)合,也成功地向負(fù)責(zé)制訂國(guó)際產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的SEMI提案通過(guò),成立臺(tái)灣太陽(yáng)光電技術(shù)委員會(huì)(Taiwan PV Technical Committee),成為繼歐洲、美國(guó)、日本之后,全球第四個(gè)擁有SEMI太陽(yáng)光電技術(shù)委員會(huì)的國(guó)家,讓臺(tái)灣有主導(dǎo)制定PV國(guó)際產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)會(huì),目前已有一項(xiàng)國(guó)際PV產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入最后一階段投票,即將成為由臺(tái)灣制訂的國(guó)際PV產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
至于本院與德國(guó)萊因合作關(guān)系,在完成國(guó)內(nèi)第一座符合國(guó)際組織IECEE之 CBTL「太陽(yáng)光電測(cè)試實(shí)驗(yàn)室」認(rèn)證后,和工研院之后的合作也越來(lái)越順利。目前,除了提供IEC 61215、61646及61730之測(cè)試驗(yàn)證服務(wù),工研院也持續(xù)透過(guò)國(guó)際合作,取得美國(guó)UL 1703、UL 8703、美國(guó)加州CEC、日本JET、中國(guó)大陸CGC金太陽(yáng)等的國(guó)際認(rèn)證,促成臺(tái)灣太陽(yáng)光電產(chǎn)品能以「一測(cè)多證」的方式,協(xié)助國(guó)內(nèi)太陽(yáng)光電業(yè)者取得進(jìn)入各國(guó)市場(chǎng)的通行證。
火焰+燃?jí)K測(cè)試
提供普遍性的太陽(yáng)光電國(guó)際檢測(cè)驗(yàn)證服務(wù)項(xiàng)目之外,工研院在2011年還新添了一個(gè)檢測(cè)利器:「太陽(yáng)光電模塊防火測(cè)試實(shí)驗(yàn)室」,成為日本JET及美國(guó)UL之外,第三座擁有國(guó)際驗(yàn)證CBTL(認(rèn)證機(jī)關(guān)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室)防火測(cè)試技術(shù)的太陽(yáng)光電測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。
工研院量測(cè)中心主任段家瑞表示,太陽(yáng)光電測(cè)試實(shí)驗(yàn)室提供太陽(yáng)能模塊的防火測(cè)試,主要是為了確保太陽(yáng)光電模塊對(duì)外部火焰具備足夠的抗燃性,整套檢測(cè)系統(tǒng),能容納2.6公尺x2.2公尺大的太陽(yáng)光電模塊,整體系統(tǒng)可耐燃至攝氏1,200度,透過(guò)模擬火源、以及風(fēng)洞產(chǎn)生的風(fēng)力變化,測(cè)試出火焰長(zhǎng)度與溫度對(duì)于太陽(yáng)光電模塊的影響程度,并全程以監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行錄像記錄,以確認(rèn)太陽(yáng)能板材料的耐燃性。而為了因應(yīng)太陽(yáng)光電模塊可能受到房屋結(jié)構(gòu)與屋頂角度不同而有差異,還特別設(shè)計(jì)電控調(diào)整功能,依據(jù)不同環(huán)境設(shè)定,讓太陽(yáng)光電模塊的傾斜角度可從0度到30度加以調(diào)整。
除了火焰之外,工研院還提供燃?jí)K的防火測(cè)試,目的是為了確認(rèn)鄰近建筑物遭遇火災(zāi)時(shí)所掉落或揚(yáng)起的燃燒物,或是臺(tái)灣常見(jiàn)的炮竹煙火余燼,是否會(huì)影響建筑物上的太陽(yáng)光電模塊安全。防火測(cè)試實(shí)驗(yàn)室模擬的燃?jí)K依據(jù)不同面積大小,防火等級(jí)由高而低可分為A、B、C三個(gè)等級(jí),越高等級(jí)燃?jí)K熱能越大,表示越難通過(guò)檢測(cè)。以一般家用太陽(yáng)光電模塊來(lái)說(shuō),需達(dá)到C級(jí)標(biāo)準(zhǔn),而百貨公司等公共建筑則需提升至更高的B級(jí),或最高的A級(jí)。
吳登峻認(rèn)為,由于以往太陽(yáng)能板應(yīng)用,約九成都是裝置在大型發(fā)電廠,這些發(fā)電廠本身即設(shè)有專業(yè)設(shè)備與專職人員維護(hù),所以過(guò)去對(duì)于太陽(yáng)光電產(chǎn)品的防火要求并不強(qiáng)制要求測(cè)試。隨著目前越來(lái)越多的太陽(yáng)光電產(chǎn)品安裝在建筑屋頂或外墻,這些BIPV應(yīng)用對(duì)于太陽(yáng)能板的「安全」重視程度,不亞于建材的防火耐燃標(biāo)準(zhǔn),也提高了市場(chǎng)對(duì)于「太陽(yáng)光電模塊防火測(cè)試」的驗(yàn)證需要。畢竟,對(duì)于整合太陽(yáng)能電池的建筑物來(lái)說(shuō),防火安全才是第一考量要件。
特別是對(duì)于木造房子與常出現(xiàn)森林大火的美國(guó)來(lái)說(shuō),如何避免火災(zāi)擴(kuò)大以及耐火程度,確實(shí)是當(dāng)?shù)刂匾曁?yáng)光電產(chǎn)品防火安全的重要因素,也因此,「防火」的合格證明也成為臺(tái)灣太陽(yáng)光電產(chǎn)品銷往美國(guó)、歐洲市場(chǎng)的必要檢測(cè)要件。
海風(fēng)徐徐:太陽(yáng)能板鹽霧測(cè)試
由于太陽(yáng)光電模塊的設(shè)計(jì)使用壽命長(zhǎng)達(dá)20年以上,在安裝后的使用期間內(nèi),必須承受室外各種自然環(huán)境的嚴(yán)苛考驗(yàn),因此不僅在性能方面的共通檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)上,越來(lái)越嚴(yán)格,需要的檢測(cè)項(xiàng)目越來(lái)越多。工研院為了打造客制化的產(chǎn)品外銷條件,除了防火測(cè)試外,目前還針對(duì)海島型國(guó)家,設(shè)置了「太陽(yáng)光電模塊鹽霧測(cè)試」,提供產(chǎn)品檢測(cè)驗(yàn)證服務(wù)。
工研院吳登峻組長(zhǎng)指出,使用年限長(zhǎng)達(dá)20年的太陽(yáng)能板,應(yīng)用在建材上,會(huì)有更高的安全要求。(攝影/蔡鴻謀)
「受到海島型國(guó)家或近海區(qū)域空氣中的鹽分較高因素影響,空氣中的鈉離子易使PV上的高分子材料EVA產(chǎn)生裂解。」吳登峻解釋,當(dāng)高分子材料產(chǎn)生裂解,太陽(yáng)能電池會(huì)被濕氣與鈉離子腐蝕而影響性能,長(zhǎng)期下來(lái)會(huì)降低太陽(yáng)能發(fā)電效率,以及減短太陽(yáng)能電池的使用壽命,因此若能透過(guò)鹽霧測(cè)試的驗(yàn)證合格,對(duì)于國(guó)內(nèi)太陽(yáng)光電產(chǎn)品銷往臨海國(guó)家將大有助益。
工研院的鹽霧測(cè)試,采用控制系統(tǒng)與水流量計(jì),自動(dòng)將濃度5%的鹽水氣體化后,經(jīng)噴嘴塔將鹽水霧化后,讓鹽霧均勻由上而下散落在太陽(yáng)光電模塊上,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)96小時(shí)的測(cè)試后,經(jīng)由目視檢查(外觀不得有嚴(yán)重缺陷產(chǎn)生)、功率量測(cè)(功率改變不得大于5%以上變化),以及絕緣測(cè)試結(jié)果,確認(rèn)是否通過(guò)鹽霧的檢測(cè)。未來(lái),還將加入溫濕度的變化檢測(cè),讓鹽霧測(cè)試可以模擬不同臨海環(huán)境,完成更多樣化的檢測(cè)。
目前,象是臺(tái)電位于濱海區(qū)域設(shè)立的太陽(yáng)能發(fā)電廠,均要求相關(guān)太陽(yáng)光電產(chǎn)品需通過(guò)此項(xiàng)檢測(cè)認(rèn)證。吳登峻幽默地說(shuō):「要用20年的太陽(yáng)能板,看你用在哪里里,我們就要協(xié)助測(cè)試到哪里里,如果是用在農(nóng)場(chǎng),甚至還要做阿摩尼亞(氨)測(cè)試哩!」
建立大型PV戶外實(shí)證平臺(tái)
除了擴(kuò)充檢測(cè)項(xiàng)目之外,為了協(xié)助國(guó)內(nèi)太陽(yáng)光電模塊或系統(tǒng)業(yè)者,順利爭(zhēng)取國(guó)際電廠建置標(biāo)案,工研院也與屏東科技大學(xué)合作,利用南部日照強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),以植物工廠結(jié)合PV系統(tǒng),進(jìn)行大型太陽(yáng)光電戶外實(shí)證平臺(tái)的研究。
吳登峻表示,由于太陽(yáng)光電模塊的檢測(cè),是以通過(guò)這些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為主,但這些針對(duì)日照、雨淋、光老化等「加速壽命」實(shí)驗(yàn)的模擬測(cè)試依據(jù),是否真能使用25-30年,還是需要實(shí)證數(shù)據(jù)支持實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)。因此,許多國(guó)際電廠建置時(shí),往往會(huì)要求廠商提供第三方長(zhǎng)時(shí)間模塊實(shí)證數(shù)據(jù),而工研院目前建置中的實(shí)證平臺(tái),便是為了收集實(shí)證數(shù)據(jù),提供比對(duì)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)驗(yàn)證數(shù)據(jù)的信效度,以證明多晶矽、薄膜與聚光型模塊長(zhǎng)時(shí)間性能試驗(yàn),以及太陽(yáng)光電材料長(zhǎng)時(shí)間可靠度試驗(yàn)。
吳登峻強(qiáng)調(diào),加速壽命試驗(yàn)因?yàn)殚T(mén)檻高,國(guó)際上除了歐、美、日的頂尖研究單位有能力建置外,其它國(guó)家都還在努力中,而工研院也預(yù)計(jì)在2011年第四季完成自行設(shè)計(jì)的光老化環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)建置,讓工研院太陽(yáng)光電檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室躋身頂尖檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室之列。
隨著行政院在2009年公布的「再生能源發(fā)展條例」,以及2011年的「陽(yáng)光屋頂百萬(wàn)座」政策,吳登峻也期望透過(guò)執(zhí)行能源局支持的相關(guān)太陽(yáng)光電產(chǎn)品量測(cè)驗(yàn)證技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā),建構(gòu)越來(lái)越精致、完善的測(cè)試服務(wù)環(huán)境,提升臺(tái)灣太陽(yáng)光電國(guó)際貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)力。
依據(jù)知名太陽(yáng)能雜志Photon International 2011年3月公布的資料顯示,臺(tái)灣太陽(yáng)能電池產(chǎn)量,在2010年已達(dá)三十億瓦(3GW),超越日本的二十五億瓦(2.5GW),高居全球第2位,僅次于中國(guó)大陸。做為全球太陽(yáng)光電主要供應(yīng)鏈的臺(tái)灣太陽(yáng)光電產(chǎn)業(yè),要想深入國(guó)際市場(chǎng)經(jīng)營(yíng),在外銷市場(chǎng)上建立不敗之地,以最快的速度通過(guò)驗(yàn)證是其中的關(guān)鍵。因此,無(wú)論是矽晶、薄膜或三五族的太陽(yáng)光電產(chǎn)品,從產(chǎn)品完成到市場(chǎng)銷售,均需依照各個(gè)國(guó)家的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)不同,通過(guò)各項(xiàng)繁復(fù)的檢測(cè)驗(yàn)證后,才能更容易進(jìn)入國(guó)外的市場(chǎng)。
透過(guò)模擬火源以及風(fēng)洞的變化,可以測(cè)出火焰與溫度對(duì)太陽(yáng)光電模塊的影響程度。(攝影/蔡鴻謀)
為了協(xié)助國(guó)內(nèi)太陽(yáng)光電產(chǎn)品高值化,成功開(kāi)拓外銷市場(chǎng),工研院在經(jīng)濟(jì)部能源局的支持下,從2007年開(kāi)始積極建置太陽(yáng)光電測(cè)試實(shí)驗(yàn)室,之后陸續(xù)提供國(guó)內(nèi)太陽(yáng)光電產(chǎn)業(yè)有關(guān)矽晶型太陽(yáng)能模塊性能檢測(cè)驗(yàn)證(IEC 61215),與薄膜太陽(yáng)能模塊性能檢測(cè)驗(yàn)證(IEC 61646)服務(wù),不僅讓臺(tái)灣太陽(yáng)光電產(chǎn)品的質(zhì)量能同步于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),也能透過(guò)檢測(cè)協(xié)助廠商及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、加以改善,減少產(chǎn)品驗(yàn)證失敗的機(jī)率,降低生產(chǎn)成本,有效提升國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
由于臺(tái)灣并非IEC(國(guó)際電工協(xié)會(huì))會(huì)員,為了完成國(guó)內(nèi)的太陽(yáng)光電國(guó)際認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室的拼圖,于是工研院尋求擁有NCB(國(guó)家認(rèn)證單位)的德國(guó)萊因(TÜV)技術(shù)顧問(wèn)公司協(xié)助?;叵肫?006年與德國(guó)萊因的合作過(guò)程,負(fù)責(zé)與德國(guó)萊因接洽建置太陽(yáng)光電測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的工研院量測(cè)中心能源與環(huán)境計(jì)量技術(shù)組組長(zhǎng)吳登峻表示,記得當(dāng)時(shí)德國(guó)萊因由于業(yè)務(wù)量龐大,「排隊(duì)檢測(cè)一年,實(shí)際檢測(cè)再半年?!箼z測(cè)時(shí)間的拉長(zhǎng),也讓背負(fù)國(guó)內(nèi)太陽(yáng)光電產(chǎn)業(yè)期望的吳登峻倍感壓力。
所幸工研院本身的研發(fā)團(tuán)隊(duì)能量足夠,包括溫度、機(jī)械負(fù)荷、冰雹沖擊試驗(yàn)等,雖然很多驗(yàn)證設(shè)備都是從零開(kāi)始建置,但也使得工研院太陽(yáng)光電實(shí)驗(yàn)室有80%的測(cè)試系統(tǒng)都是自行研發(fā),而也因?yàn)榻?jīng)歷過(guò)「靠自己」的過(guò)程,讓工研院的技術(shù)團(tuán)隊(duì)擁有極強(qiáng)的測(cè)試設(shè)備研發(fā)實(shí)力,之后團(tuán)隊(duì)同仁并以IECEE CBTL實(shí)驗(yàn)室技術(shù)專家身份,多次參與IEC(國(guó)際電氣標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))的TC82太陽(yáng)光電標(biāo)準(zhǔn)制訂會(huì)議,在參與國(guó)際太陽(yáng)光電標(biāo)準(zhǔn)制訂上,擁有更高的主動(dòng)權(quán),并能陸續(xù)在第一時(shí)間提供國(guó)內(nèi)這全球第二大太陽(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)即時(shí)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)最新變動(dòng)信息。
同時(shí)為了協(xié)助國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)能更快速與國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)合,也成功地向負(fù)責(zé)制訂國(guó)際產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的SEMI提案通過(guò),成立臺(tái)灣太陽(yáng)光電技術(shù)委員會(huì)(Taiwan PV Technical Committee),成為繼歐洲、美國(guó)、日本之后,全球第四個(gè)擁有SEMI太陽(yáng)光電技術(shù)委員會(huì)的國(guó)家,讓臺(tái)灣有主導(dǎo)制定PV國(guó)際產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)會(huì),目前已有一項(xiàng)國(guó)際PV產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入最后一階段投票,即將成為由臺(tái)灣制訂的國(guó)際PV產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
至于本院與德國(guó)萊因合作關(guān)系,在完成國(guó)內(nèi)第一座符合國(guó)際組織IECEE之 CBTL「太陽(yáng)光電測(cè)試實(shí)驗(yàn)室」認(rèn)證后,和工研院之后的合作也越來(lái)越順利。目前,除了提供IEC 61215、61646及61730之測(cè)試驗(yàn)證服務(wù),工研院也持續(xù)透過(guò)國(guó)際合作,取得美國(guó)UL 1703、UL 8703、美國(guó)加州CEC、日本JET、中國(guó)大陸CGC金太陽(yáng)等的國(guó)際認(rèn)證,促成臺(tái)灣太陽(yáng)光電產(chǎn)品能以「一測(cè)多證」的方式,協(xié)助國(guó)內(nèi)太陽(yáng)光電業(yè)者取得進(jìn)入各國(guó)市場(chǎng)的通行證。
火焰+燃?jí)K測(cè)試
提供普遍性的太陽(yáng)光電國(guó)際檢測(cè)驗(yàn)證服務(wù)項(xiàng)目之外,工研院在2011年還新添了一個(gè)檢測(cè)利器:「太陽(yáng)光電模塊防火測(cè)試實(shí)驗(yàn)室」,成為日本JET及美國(guó)UL之外,第三座擁有國(guó)際驗(yàn)證CBTL(認(rèn)證機(jī)關(guān)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室)防火測(cè)試技術(shù)的太陽(yáng)光電測(cè)試實(shí)驗(yàn)室。
工研院量測(cè)中心主任段家瑞表示,太陽(yáng)光電測(cè)試實(shí)驗(yàn)室提供太陽(yáng)能模塊的防火測(cè)試,主要是為了確保太陽(yáng)光電模塊對(duì)外部火焰具備足夠的抗燃性,整套檢測(cè)系統(tǒng),能容納2.6公尺x2.2公尺大的太陽(yáng)光電模塊,整體系統(tǒng)可耐燃至攝氏1,200度,透過(guò)模擬火源、以及風(fēng)洞產(chǎn)生的風(fēng)力變化,測(cè)試出火焰長(zhǎng)度與溫度對(duì)于太陽(yáng)光電模塊的影響程度,并全程以監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行錄像記錄,以確認(rèn)太陽(yáng)能板材料的耐燃性。而為了因應(yīng)太陽(yáng)光電模塊可能受到房屋結(jié)構(gòu)與屋頂角度不同而有差異,還特別設(shè)計(jì)電控調(diào)整功能,依據(jù)不同環(huán)境設(shè)定,讓太陽(yáng)光電模塊的傾斜角度可從0度到30度加以調(diào)整。
除了火焰之外,工研院還提供燃?jí)K的防火測(cè)試,目的是為了確認(rèn)鄰近建筑物遭遇火災(zāi)時(shí)所掉落或揚(yáng)起的燃燒物,或是臺(tái)灣常見(jiàn)的炮竹煙火余燼,是否會(huì)影響建筑物上的太陽(yáng)光電模塊安全。防火測(cè)試實(shí)驗(yàn)室模擬的燃?jí)K依據(jù)不同面積大小,防火等級(jí)由高而低可分為A、B、C三個(gè)等級(jí),越高等級(jí)燃?jí)K熱能越大,表示越難通過(guò)檢測(cè)。以一般家用太陽(yáng)光電模塊來(lái)說(shuō),需達(dá)到C級(jí)標(biāo)準(zhǔn),而百貨公司等公共建筑則需提升至更高的B級(jí),或最高的A級(jí)。
吳登峻認(rèn)為,由于以往太陽(yáng)能板應(yīng)用,約九成都是裝置在大型發(fā)電廠,這些發(fā)電廠本身即設(shè)有專業(yè)設(shè)備與專職人員維護(hù),所以過(guò)去對(duì)于太陽(yáng)光電產(chǎn)品的防火要求并不強(qiáng)制要求測(cè)試。隨著目前越來(lái)越多的太陽(yáng)光電產(chǎn)品安裝在建筑屋頂或外墻,這些BIPV應(yīng)用對(duì)于太陽(yáng)能板的「安全」重視程度,不亞于建材的防火耐燃標(biāo)準(zhǔn),也提高了市場(chǎng)對(duì)于「太陽(yáng)光電模塊防火測(cè)試」的驗(yàn)證需要。畢竟,對(duì)于整合太陽(yáng)能電池的建筑物來(lái)說(shuō),防火安全才是第一考量要件。
特別是對(duì)于木造房子與常出現(xiàn)森林大火的美國(guó)來(lái)說(shuō),如何避免火災(zāi)擴(kuò)大以及耐火程度,確實(shí)是當(dāng)?shù)刂匾曁?yáng)光電產(chǎn)品防火安全的重要因素,也因此,「防火」的合格證明也成為臺(tái)灣太陽(yáng)光電產(chǎn)品銷往美國(guó)、歐洲市場(chǎng)的必要檢測(cè)要件。
海風(fēng)徐徐:太陽(yáng)能板鹽霧測(cè)試
由于太陽(yáng)光電模塊的設(shè)計(jì)使用壽命長(zhǎng)達(dá)20年以上,在安裝后的使用期間內(nèi),必須承受室外各種自然環(huán)境的嚴(yán)苛考驗(yàn),因此不僅在性能方面的共通檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)上,越來(lái)越嚴(yán)格,需要的檢測(cè)項(xiàng)目越來(lái)越多。工研院為了打造客制化的產(chǎn)品外銷條件,除了防火測(cè)試外,目前還針對(duì)海島型國(guó)家,設(shè)置了「太陽(yáng)光電模塊鹽霧測(cè)試」,提供產(chǎn)品檢測(cè)驗(yàn)證服務(wù)。
工研院吳登峻組長(zhǎng)指出,使用年限長(zhǎng)達(dá)20年的太陽(yáng)能板,應(yīng)用在建材上,會(huì)有更高的安全要求。(攝影/蔡鴻謀)
「受到海島型國(guó)家或近海區(qū)域空氣中的鹽分較高因素影響,空氣中的鈉離子易使PV上的高分子材料EVA產(chǎn)生裂解。」吳登峻解釋,當(dāng)高分子材料產(chǎn)生裂解,太陽(yáng)能電池會(huì)被濕氣與鈉離子腐蝕而影響性能,長(zhǎng)期下來(lái)會(huì)降低太陽(yáng)能發(fā)電效率,以及減短太陽(yáng)能電池的使用壽命,因此若能透過(guò)鹽霧測(cè)試的驗(yàn)證合格,對(duì)于國(guó)內(nèi)太陽(yáng)光電產(chǎn)品銷往臨海國(guó)家將大有助益。
工研院的鹽霧測(cè)試,采用控制系統(tǒng)與水流量計(jì),自動(dòng)將濃度5%的鹽水氣體化后,經(jīng)噴嘴塔將鹽水霧化后,讓鹽霧均勻由上而下散落在太陽(yáng)光電模塊上,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)96小時(shí)的測(cè)試后,經(jīng)由目視檢查(外觀不得有嚴(yán)重缺陷產(chǎn)生)、功率量測(cè)(功率改變不得大于5%以上變化),以及絕緣測(cè)試結(jié)果,確認(rèn)是否通過(guò)鹽霧的檢測(cè)。未來(lái),還將加入溫濕度的變化檢測(cè),讓鹽霧測(cè)試可以模擬不同臨海環(huán)境,完成更多樣化的檢測(cè)。
目前,象是臺(tái)電位于濱海區(qū)域設(shè)立的太陽(yáng)能發(fā)電廠,均要求相關(guān)太陽(yáng)光電產(chǎn)品需通過(guò)此項(xiàng)檢測(cè)認(rèn)證。吳登峻幽默地說(shuō):「要用20年的太陽(yáng)能板,看你用在哪里里,我們就要協(xié)助測(cè)試到哪里里,如果是用在農(nóng)場(chǎng),甚至還要做阿摩尼亞(氨)測(cè)試哩!」
建立大型PV戶外實(shí)證平臺(tái)
除了擴(kuò)充檢測(cè)項(xiàng)目之外,為了協(xié)助國(guó)內(nèi)太陽(yáng)光電模塊或系統(tǒng)業(yè)者,順利爭(zhēng)取國(guó)際電廠建置標(biāo)案,工研院也與屏東科技大學(xué)合作,利用南部日照強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),以植物工廠結(jié)合PV系統(tǒng),進(jìn)行大型太陽(yáng)光電戶外實(shí)證平臺(tái)的研究。
吳登峻表示,由于太陽(yáng)光電模塊的檢測(cè),是以通過(guò)這些規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為主,但這些針對(duì)日照、雨淋、光老化等「加速壽命」實(shí)驗(yàn)的模擬測(cè)試依據(jù),是否真能使用25-30年,還是需要實(shí)證數(shù)據(jù)支持實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)。因此,許多國(guó)際電廠建置時(shí),往往會(huì)要求廠商提供第三方長(zhǎng)時(shí)間模塊實(shí)證數(shù)據(jù),而工研院目前建置中的實(shí)證平臺(tái),便是為了收集實(shí)證數(shù)據(jù),提供比對(duì)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)驗(yàn)證數(shù)據(jù)的信效度,以證明多晶矽、薄膜與聚光型模塊長(zhǎng)時(shí)間性能試驗(yàn),以及太陽(yáng)光電材料長(zhǎng)時(shí)間可靠度試驗(yàn)。
吳登峻強(qiáng)調(diào),加速壽命試驗(yàn)因?yàn)殚T(mén)檻高,國(guó)際上除了歐、美、日的頂尖研究單位有能力建置外,其它國(guó)家都還在努力中,而工研院也預(yù)計(jì)在2011年第四季完成自行設(shè)計(jì)的光老化環(huán)境測(cè)試系統(tǒng)建置,讓工研院太陽(yáng)光電檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室躋身頂尖檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室之列。
隨著行政院在2009年公布的「再生能源發(fā)展條例」,以及2011年的「陽(yáng)光屋頂百萬(wàn)座」政策,吳登峻也期望透過(guò)執(zhí)行能源局支持的相關(guān)太陽(yáng)光電產(chǎn)品量測(cè)驗(yàn)證技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā),建構(gòu)越來(lái)越精致、完善的測(cè)試服務(wù)環(huán)境,提升臺(tái)灣太陽(yáng)光電國(guó)際貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)力。