当下最火的battle！光伏测试选单面还是双面？

今天我们要讨论的并不是莎士比亚的名剧：to be or not be, this is the question.而是双面组件到底要选单面还是双面闪光测试的问题。

双面组件发展到现在，已经成为当下最火的话题之一。双面组件代表着高功率，高发电效率。但是，即使组件生产商们糅合了一系列技术，规划着进一步扩大生产力，但是想要把双面组件在未来十年内的产能占比提高到全部组件的40%，仍然面临着诸多挑战。在电池片和组件生产环节最后进行的闪光测试(flash test)就是其中一个。测试设备商们针对在制造阶段应该如何测试双面电池和组件争论得面红耳赤，不分伯仲。

图一(来源：梅耶博格)

图一是IEC即将发布的新标准，详细规定只要提供合规的样品组件，且保证工艺变化率在5%以下，仅依据正面闪光测试就可以满足要求的电池特性说明。

双面组件的发电性能提升取决于一系列因素，在不同的安装环境下可能产生极大的差异：地面颜色，以及组件的安装高度和间距。通常情况下，性能的提高被描述为“功率输出可提高5%至30%之间”。但是投资商和业主们则希望得到更确切的数据，这使得项目如果选用双面组件的话，更难融到资金。也会导致一些项目因为简单的设计而错失附加的发电产量。

想要更好的了解双面组件的性能，需要在该技术领域进行大量的测试。然而第一阶段的测试就是产线中的闪光测试，它决定着电池片/组件的效率和额定功率。这一测试引来了大量争论，首先是用那个指标来衡量双面组件的功率提升?是额定功率的增加值?亦或是额外的能量产出?还是用“双面系数”来衡量呢?其次，到底应该如何进行闪光测试?

双面闪光测试仪

几个电池/组件测试设备的厂家已经开始推广可以进行双面测试的设备，他们表示这是可以精确产品参数的唯一途径。但是另一些人则争辩道，单面测量再合并参考组件的背面的数据，这样就足够精确了，而且双面闪光测试降低了生产量，增添了不必要的复杂工艺，更何况，新增设备需要大量资金。

德国的测试设备厂商h.a.l.m. elektronik GmbH推出了一种带有两个光源的双面电池测试仪，cetisPV-IUCT-BF-3600。该公司似乎确信，随着双面组件应用到更多商业领域，这种设备将是一种行业趋势。“在一个测试站进行双面输出功率的测试会加大结果的不确定性，如果使用两个测试站和一个翻转设备，又增加太多的设备成本。无路如何在将来，对双面电池进行单面测试肯定是不够与时俱进”h.a.l.m.的研发总监，Klaus Ramspeck表示“这也是市场反馈给我们的信息:越来越多生产双面电池的客户开始转向双面测试设备，以获得更加精确的测试结果。”

市场上其他生产双面电池或组件闪光器的制造商包括德国的Wavelabs、意大利工具制造商Ecoprogetti和中国的Gsolar(陕西众森电能科技有限公司)。在闪光测试过程中，参考双面的测试数据似乎更符合当前的趋势，即制造商希望获得更多的精细化数据，以优化流程并确保质量。

德国Wavelabs的销售总监Jason Nutter表示“我们认为，必须从组件的两侧分别同时照射等强度的光照，如果你只测试一面，很难理解这种组件的额定功率和双面性”。他继续解释说，问题出在制造环境的差异上。即使是两片电池片前后脚生产出来，最终也可能具有不同的双面性。“如果所有的电池片和组件都是在理想条件下生产出来的，双面性差异小到几乎没有，那么你可以选择单面测试仪，但就目前来看电池片和组件的生产差异化还是很大的，所以我们认为客户还是最好选择双面测试。”

单面测试

其他测试设备商们则牢牢的占据单面闪光测试的阵地，寸土不让，并且高声疾呼将双面闪光测试设备集成到光伏生产线上所增加的成本和复杂性，完全是得不偿失。梅耶博格旗下子公司的产品服务总监Gregory Bordogna表示：“我认为没有必要将双面测试设备投入到生产，又昂贵，实施起来又复杂的很。”同时他指出，其实决定测试类型也取决于企业的商业模式。“有一些电池片制造商在做双面测试，也有很多公司要求我们公司保留开放性选项，至少后期可以升级到双面测试，最近我们越来越多的遇到这种要求，也给了客户相应的承诺。”

但是就跟双面组件是新产品一样，双面闪光测试还处于早期阶段，没有什么先例可以学习。国际电工委员会(IEC)现行标准将单侧和双侧测试都描述为适用于双面电池的闪光测试。然而，需要指出的是，这个标准(IEC TS 60906-1-2)是针对“光伏设备”制定的，主要基于组件级的测试结果。IEC的另一个工作组正在针对电池片制定测试标准，当然，里面也会有双面测试的相关规定。

对于只测试了正面的双面组件，使用在实验室中测试和校准的参考电池片来假设背面的数据。IEC标准规定，如果工艺变化保持在5%以内，这就是一个很精确的测试数据。5%并不是一个随便指定的数字，IEC的结论是基于不同的闪光测试以及实际使用数据而来的。

仿真数据模型

比利时研究机构imec为双面产品开发了一个仿真框架系统，该框架可以计算任何双面光伏系统的预期发电量。在计算过程使用的闪光测试数据——无论是来自产品参数表还是imec测试得来的——它的创建者说，准确的背面数据对于了解现场性能至关重要。

imec光伏组件和系统的研发经理Eszter Voroshazi说:“获取光伏组件正背面的光强依赖规律是一个重要的输入，我认为这是一个重要的工业规模的输入参数，包括在双面模块参数表上类似于正面的I-V曲线，应该有一个背面不同强度的I-V曲线。”

既然可以通过仿真来模拟现场条件，双面闪光测试当然也包含在内。但是IEC发现，使用补偿测量法也可以获得准确的结果，这可能会让一些制造商决定暂不新增这类测试设备的投资。

还有很多的挑战

除了添加额外的成本，在产线上增加背面测试还会带来更多的并发症。人们也在争论关于背面闪光的最佳光照，以及两个光源之间的干扰对测试精度的影响。虽然这两个问题应该可以在测试设备的设计过程中解决，但是根据双面电池片的输出进行分拣和排序时，需要增加一个类别。双面电池片如果安装双面功率来区分，而不是之前的单面。这需要一定的时间来适应，分捡机要根据双面的功率数据来分箱，这大大增加了装箱分类的数量，超出了分拣机的可用空间。