[发明专利]一种太阳能电池长期光致衰减性能的监控测试方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种用于太阳能电池性能的测试方法。

背景技术

晶体硅太阳能电池是太阳能发电系统的核心部件，电池性能的稳定性直接关系到整个发电系统的稳定性以及发电量大小，在日常使用中，会有一些因素导致电池性能的下降，光致衰减是其中之一。早在上世纪70年代（Fischer and W. Pschunder, Proceedings of the 10th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Palo Alto, CA , IEEE，New York, 1973, p. 404），人们就发现硅太阳能电池经光照一段时间之后其效率会有一定的下降，称之为光致衰减（Photo induced deterioration, PID）现象。1997年，Schmidt等发现光致衰减现象与硅片体内存在的硼氧复合对有关（J. Schmidt, A. G. Aberle, and R. Hezel, Proceedings of  the 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anaheim, CA, IEEE, New York, 1997, p. 13）。在短时间光照下，掺B硅片内部会产生B-O复合对，形成载流子复合中心，少子寿命下降，从而导致电池短路电流和开路电压的下降。不过这种B-O复合对的形成和解离是可逆的，在200摄氏度高温下避光退火会逐渐解离，光致衰减恢复。同时，硅片内一些杂质，如Cu、Fe等的存在也会导致电池的光致衰减加剧（H. Savin, M. Yli-Koski, and A. Haarahiltunen, Appl. Phys. Lett. 95, 152111, 2009）。除了硅片自身质量因素，电池片制作工艺也会导致光致衰减发生，特别是双面钝化高效电池片工艺，钝化工艺的稳定性以及硅片质量的好坏直接影响到电池光致衰减程度。

光致衰减轻则导致最终电池功率受损发电量降低，如若严重会导致组件电池片电流严重失配，组件性能大大下降，因此各大厂家均将光致衰减作为日常监控的方向之一。目前一般只监控辐照度为5000W.h时的电池衰减，但对于电池长期光照衰减的监控却未见发表，因此上述影响因素对电池片长期电性能的影响也不曾得知。主要原因是长时间光照会导致电池片栅线氧化以致测试失真，电池经过多次操作容易破碎等，因此很难得到电池片长期光照衰减的数据曲线，从而难以断定真正导致光致衰减的原因所在。

中国专利ZL201010105090.2公开了一种电池片光致衰减测试系统及其测试方法，这种测试系统设计有密封箱，能够实现真空下电池光照衰减，从而避免了空气、湿气等对电池片表面的影响，是一种测试电池长期衰减行之有效的方法。但这种方法的弊端在于不能模拟真实的室外光照环境，同时由于有真空要求，操作箱的尺寸有所限制，不利于大批量电池片的操作。

发明内容

本发明的目的是提供一种简易可行的太阳能电池长期光致衰减性能的监控测试方法，该方法能有效的避免电池经长时间光照后栅线氧化从而导致测试结果失真的问题，而且不需要额外提供昂贵的设备，测试结果可靠性重复性高，适用于对任何电池的长时间光致衰减监控，并且能模拟室外真实光照环境操作，为硅片及电池片的研发生产提供参考。

本发明提供的一种太阳能电池长期光致衰减性能的监控测试方法，包括以下步骤：

（1）挑选目标电池片，测试电池片电学性能；

（2）将电池片正负电极分别用焊带焊接，并采用汇流条将电流引出；

（3）层压电池片，制成单片封装电池；

（4）在引出的汇流条上连接接线端子；

（5）在效率测试机台上测试初始封装电池效率；

（6）将封装电池置于光源下光照；

（7）达到预计辐照量之后取下电池，并重新置于效率测试机台上测试效率；

（8）重复光照测试过程，得到电池长时间光致衰减曲线。

步骤（1）中所述的目标电池片可以为单晶硅电池片、多晶硅电池片或其它新型薄膜太阳能电池片；所述的单晶硅电池片或多晶硅电池片为掺B，掺Ga，掺Ge等的p型片或n型片。

步骤（2）中所述的焊带与电池片正负极主栅匹配，所述的焊带与产线相同或根据电池类型自行定制；所述的汇流条横截面积应不小于所用焊带的横截面积。