东莞BIPV丨国内外BIPV相关标准的发展现状

BIPV在当下是个热门话题，对于BIPV 组件的传统检测主要集中在其需要同时满足建筑材料和光伏材料性能，因此需要在 BIPV 组件的结构和材料上进行特别的设计与考虑，主要体现在安全性要求和可靠性要求这 2 个方面。

1、安全性要求：

BIPV 组件安全性的问题主要体现在以下 2 个方面：

1)BIPV 组件的结构设计，材料和光伏组件封装质量能否满足建筑材料的使用功能和耐久性要求；

2)光伏组件自身的发电特性带来的安全隐患。以晶体硅光伏组件为例，局部的持续性 遮挡导致的热斑问题有可能会导致光伏组件背板熔化，甚至发生光伏组件爆炸等，会严重威胁使用安全。

2、可靠性要求:

BIPV 组件作为建筑材料和光伏组件的结合 产品，其对气密性和水密性有更高的要求。因为这不仅关系着光伏组件的使用寿命，还关系着潜在的建筑安全问题，比如存在漏电，或由于封装不完善导致的光伏组件脱层、脱膜现象等其他安全威胁。

BIPV 组件相关标准的关注要点 

国内外专门针对 BIPV 组件的标准和规范非常少，即使当前已有一些标准，但其中针对光伏组件性能部分的内容大多也是引用自 IEC 61215、IEC61646 和 IEC 61730 这 3 个系列标准；而针对 BIPV 组件在建筑材料性能方面的标准则更少。对于BIPV组件的标准制定，可以从 BIPV 组件作为建筑材料所必须具备的建材特性入手，比如，光伏组件的机械强度、能源经济性、防火性能、降噪性能等；除此之外，尤其需要重点关注 BIPV 组件的隔热性能、测试光源光谱的差异、 BIPV 组件的防火耐火性能、BIPV 组件的发电性能这几个方面。

1、BIPV 组件的隔热性能建筑物的热损失一直是建筑能耗的主要来源 之一，所以需要重点考虑建筑物的隔热性能。光伏组件作为建筑材料使用时，如光伏幕墙、 光伏采光顶等，其隔热性能 (U 值 ) 需满足相关的建材标准。通常，针对门、窗的隔热性能的测试主要是采用 ISO 10077-1-2017《门、窗和百叶窗热性能传热系数的计算第 1 部分：总则》 中的测试方法。但是由于光伏组件存在因发电而产生热量的特性，导致直接采用上述测试方 法进行 BIPV 组件的隔热性能测试是不准确的。因此，中国建材检验认证集团股份有限公司 ( 简称“国检集团”) 的专家在几年前提出了一种测试思路，即利用ISO 10077-1-2017中的测试方法，给 BIPV 组件通最大功率点电流，模拟光伏组件发电时的发热状态，从而达到测试 BIPV 组件隔 热性能的目的。 

2、测试光源光谱的差异对于地面用晶体硅光伏组件，IEC60904-9- 2007《光电器件 第 9 部分：太阳模拟器的性能要求》中要求的测试光谱范围为 400～1100 nm；而 ISO 19467-2017《门窗的热性能用太阳模拟器测定太阳能的热系数》中要求的测试光谱范围是 300～ 2500 nm。虽然这 2 个标准对光谱范围的测试要求存在差异，但由于大部分太阳电池技术中，太阳电池对于大于 1100 nm 波段的光谱响应很小，甚至没有响应，所以在标准的制定过程中不会考虑这一波段范围，即这一波段的光谱不影响太阳电池的发电性能；但 1100～2500 nm 波段的光谱会影响建筑物的热性能表现，比如其会通过辐射等形式进入室内，影响整体建筑物的能耗水平。近期，随着光伏发电技术的进步，太阳电池的光谱响应区间也随之发生了变化，所以 IEC 的相关光伏测试标准将测试光谱范围从 1100 nm 拓宽到了 1200 nm，即现在要求的测试光谱范围为 400～1200 nm。3、 BIPV 组件的防火耐火性能光伏组件应用在建筑上，最需要关注的是其防火性能。我国关于光伏组件防火性能测试采用的标准是 IEC 61730-2: 2016《Photovoltaic (PV) module safety qualification——Part 2: Requirements  for testing》和UL790《Standard test methods for  fire tests of roof coverings》，但是光伏组件应用于建筑上时，仅满足IEC61730-2:2016和UL790 是远不够的。光伏发电与建筑相结合，从保证建筑物安全方面来考量，最终的光伏组件性能评价需要采用 最为严苛的标准进行衡量。因此，BIPV 组件的防火性能应遵从建筑材料的相关防火标准，比如GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》 等一些常用的建筑防火相关标准。除了上述提到的标准，中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会太阳能光伏系统应用技术委员会 (CSTM/FC03/TC22) 还针对 BIPV组件的防火、耐火性能发布了 T/CSTM  00260-2021《屋面晶体硅光伏与压型钢板构件防 火等级试验方法》。 4、 BIPV 组件的发电性能光伏组件的发电性能与其安装角度有关，但由于 BIPV 组件安装的特殊性，有时其需要安装在垂直平面上，或安装在不同倾角的建筑表面，因此，BIPV组件的发电性能会受到很大影响。