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成为最受客户信赖的光伏组件制造企业
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光伏组件检测中的环境老化箱的作用

2021-06-18

  据研究报告,钝化发射极背表面接触太阳电池技术(PERC/PERT/PERL)市场份额于2019年达到50%,并会在未来十年内持续主导光伏市场(见图一)。当前热门的600W+大尺寸高效光伏组件所用的电池大部分依靠的都是钝化发射极背表面接触太阳电池技术,而电池所用的大部分硅材料都还存在LeTID(Light and Elevated Temperature-Induced Degradation)的衰减,因此,PERx工艺的大尺寸高效光伏组件同样受到LeTID影响,并且也存在PID效应。

  我们公司本月新增3台三合一环境老化箱,其内尺寸为W2100×D1500×H2700mm、温度范围为-50℃~105℃、湿度范围为30%~95%RH,可容纳组件的最大尺寸为2600×1400mm的组件60pcs。不仅能超前满足即将占领光伏市场的600W+大尺寸高效光伏组件的电流适配可靠性的常规老化测试,还可以对大尺寸的PERx电池组件进行LeTID和PID的测试、研究。

  环境老化箱在电流适配可靠性测试中的应用:

  600W+高效组件的一个突出特点是低电压、高电流。相比传统组件有很明显的电流、电压变化,故而针对高效组件,除了需要环境老化箱兼容2600×1400mm大尺寸的光伏组件,还需要环境老化箱进行电流适配的可靠性测试:

  热循环试验:-40~80℃升温过程中通入的电流为标准测试条件下的峰值电流Imp,其他阶段通入的电流不超过1.0%的Imp。

  湿冻试验:组件通入不高于0.5%的Imp电流。

  环境老化箱在LeTID测试中的应用:

  目前,针对LeTID产生的机理认为可能有三个方面:

  1. 金属杂质(Cu、Fe、Ni等过渡金属)引起的衰减;

  2. 氢致衰减,钝化杂质和缺陷部位的氢键很容易受到高温和光照的破坏,且过多的氢可诱发形成复合中心;

  3. 背部电介质去钝效应引起衰减,AlOx/SiNx钝化膜衰减。

  根据IEC 61215-2:2018CD (003),我们公司推荐LeTID测试的条件:温度为75±3℃,注入组件的电流为Isc-Imp,测试时长为162h、300h或更长时间。

  环境老化箱在PID测试中的应用:

  PID效应也一直影响着光伏组件产品的效率。我们公司实验室初步统计了下2020年1月份到9月份收到的PID测试项目任务量,不难看出客户对组件抗PID测试的投入仍在不断地增加。我们公司当前专门用于PID测试的环境老化箱就有4台。

  根据标准(IEC TS 62804-1:2015)和客户的要求,当前PID测试条件有三种,我们公司结合实验室内部测试的经验和客户对PID测试需求,建议如下:

  测试条件推荐指数

  环境温度:85℃;

  环境箱湿度:85%RH;

  测试时间:96h或更长★★★★★

  环境温度:60℃;

  环境箱湿度:85%RH;

  测试时间:96h或更★★★★

  环境温度:25℃;

  环境箱湿度:≤60%RH;

  测试时间:168h或更长★★★

  随着客户对环境老化箱需求量的增加,我们公司将会继续引进更多大尺寸的环境老化箱,为客户们提供更专业的、更高效的检测服务工作。

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