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1、晶硅太阳电池组件简介,岳之浩 南昌大学 光伏研究院,晶硅太阳电池组件简介岳之浩,提纲,提纲晶硅太阳电池组件性能检测三晶硅太阳电池组件主要原辅材料二,一、晶硅太阳电池组件生产工艺,晶硅光伏电站垂直一体化流程,一、晶硅太阳电池组件生产工艺硅是光伏产业的核心材料！晶硅光伏,一、晶硅太阳电池组件生产工艺,光伏组件结构,一、晶硅太阳电池组件生产工艺边框钢化玻璃EVA背板密封胶灌封,一、晶硅太阳电池组件生产工艺,筛选,单焊,串焊,自动焊,层叠,层叠EL,层压,装框,装接线盒,擦拭,成品EL,入库,光伏组件生产工艺,一、晶硅太阳电池组件生产工艺筛选单焊串焊自动焊层叠层叠EL层,提纲,提纲晶硅太阳电池组件性能
2、检测三晶硅太阳电池组件主要原辅材料二,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,光伏组件原辅材料,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料光伏组件原辅材料背板边框接线,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,背板EVA焊带硅胶玻璃,光伏组件主要原辅材料,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料边框钢化玻璃EVA背板密封胶,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,背板的结构及特点 由多层高分子薄膜经碾压黏合起来的复合膜，主要由三层组成：含氟膜（或其替代物）+PET层(或其替代物）+ EVA粘结层（有含氟膜、改性EVA、PE、PET等）。特点： （1）优异的耐侯性 （2）低的水汽渗透率 （3）良好的电绝缘性 （4）一定的粘结强度,背
3、板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料背板的结构及特点背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,背板,含氟膜（或其替代物） 主要有PVF（聚偏氟乙烯）、PVDF（聚偏二氟乙烯）、PTFE(聚四氟乙烯）、THV（四氟乙烯、六氟丙烯、偏氟乙烯共聚物）、聚酰亚胺、改性PET（聚对苯二甲酸乙二酯）等。 各种膜性能对比,注：加工方式不同对膜的性能影响很大，一般说来挤出法优于流延法，涂布法因为其工艺尚不成熟，性能相对最差。,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料背板含氟膜（或其替代物）性能,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,背板,PET(聚对苯二甲酸乙二酯)优点：较低的水汽透过率 优异的绝缘性能缺点：在高温高湿中容
4、易水解 在紫外光照中易发生光降解,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料背板PET(聚对苯二甲酸乙二,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,与EVA粘结层 与EVA粘结层主要有含氟膜和EVA（不同于EVA胶膜）两大类 。性能要求：优秀的抗紫外能力较高的光反射率一定粘结强度与EVA粘结层性能比较,背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料与EVA粘结层品种价格抗紫外,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,背板,市场上主流背板及其组成 目前背板主要有：氟膜背板和非氟膜背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料背板市场上主流背板及其组成是,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,氟膜背板 氟膜具有优异的耐腐蚀、耐溶剂、耐污水、
5、耐磨性、自洁性、耐候性、耐久性和自熄性等性能，完全满足电池背板材料的要求，目前晶硅太阳电池背板材料常用氟膜有聚氟乙烯( PVF) 和聚偏二氟乙烯 ( PVDF) ，氟膜处于背板结构的外层，具有良好的抗环境侵蚀能力。 PVDF 与 PVF 分子结构非常相近似，PVDF 的氟含量59%远高于 PVF 的41%，因此其耐候性优于 PVF，且其熔点和分解温度相差大，易于加工，不像 PVF 那么容易降解，同时透湿性也优于 PVF，所以 PVDF 膜的发展正在逐渐成为光伏组件背板基膜的主流。,背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料氟膜背板背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,TPT背板 TPT 结构是最
6、早的太阳能电池背板结构，现在也是双面含氟复合型背板的统称，其结构为氟膜/PET/氟膜。最早的T层是指杜邦公司所生产的Tedlar薄膜，已成功运用于光伏领域25年之久。 Tedlar薄膜型背板的全球主要厂商有奥地利 Isovoltaic，意大利coveme ，韩国 SFC，台湾台虹，日本 MA，德国 Krempel等。 为了降低成本、改善背板与EVA的粘接强度，一部分厂商采用 PE 或 EVA 代替内层的氟膜，其结构为氟膜/PET/PE。这种背板一般使用年限较双面都是氟膜的 TPT 短。目前 TPE 结构的太阳能电池背板销量已经超过 TPT 结构，成为市场主流，其生产公司主要有日本Toyal,
7、美国 Madico 公司等。,背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料TPT背板背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,KPK背板 由德国 Krempel 公司和 法国 Arkema 公司共同最先开发出来，其结构为 PVDF/PET/PVDF，属于 TPT 结构的一种，该产品自2008 年推向市场以来，已被欧洲和亚洲主要的光伏组件生产厂商广泛采用，PVDF较PVF 具有更好的耐候性和加工性，但是 PVDF 薄膜成型加工技术要求较高。 生产商主要有法国阿科玛，韩国 SKC 和日本电气，目前，国内也有关于 PVDF 的原料改性和薄膜制备研究，其中佛山市金冠高科新材料有限公司已经研发成功，可以代替进口
8、的 PVDF 薄膜。,背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料KPK背板背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,BBF背板 结构为 THV/PET/EVA，一般采用多层共挤生产。其中THV 树脂是四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯的三元共聚物，是目前韧性最佳的氟聚合物。 BBF 太阳能电池背板具有卓越的耐候性，良好的回弹性、阻燃性、低渗透性，多层之间用化学方法粘合，无粘合剂。 目前，美国3M 公司在生产这种背板。,背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料BBF背板背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,氟涂料背板 该类背板的设计思路是使用氟炭涂料涂布到 PET 薄膜上以替代氟塑料薄膜 其结构为氟涂料/P
9、ET/氟涂料，目前国内较多作为涂布材料的有四氟的 PTFE、PVDF、FEVE，但是氟涂料因固有一些问题如粘结性、针孔、附着力、开裂和挥发性等暂不能应用于背板，只能用于低端市场。,背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料氟涂料背板背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,非氟膜背板 为了降低成本，或是由于氟膜供应不足，而采用无氟树脂薄膜生产背板，该结构通常为三层 PET，即 PET/PET/PET 或PET/PET/EVA，该产品使用年限较短，只能用于使用条件不是很恶劣的地方，不含氟背板无法满足商用晶硅太阳能电池组件 25 年的湿热、干热、紫外等环境考验与使用要求，很难适合用于晶硅太阳电池组件的封
10、装，该结构的背板日本生产和使用较多，包括电技研 TOPPAN、TORAY ( 东丽)、KEIWA 和 REIKO 等。,背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料非氟膜背板背板,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,背板,常见的背板失效方式,背板自身结构缺陷：使用年限不达标（表现为PET脆化、发黄，背板破裂，如纯PET结构组件一般使用年限不超过10年）。 层间胶黏剂缺陷：背板层间分层（涂胶工艺稳定性问题，或层间胶黏剂粘结强度不够，或层间剥离力老化衰减快） 与EVA粘结层缺陷：脱层（表面处理问题，EVA质量问题，交联度不达标）、发黄（材料不耐老化，如东洋PVDF+W-PET+V-PET+LE的LE层容易
11、老化发黄）。 背板的材质决定了组件的使用年限！,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料背板常见的背板失效方式,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,背板,常见的PET失效方式,PET层对于背板最为重要，它起到隔绝水汽、 绝缘作用，并给予背板一定的机械强度， 但是PET耐候性比较差。所以通常使用氟膜或者改性PET来提高其耐候性。 PET独特的分子结构导致背板在不同老化条件下有着不同的失效模式。所以有必要比较氟膜背板与改性PET背板在不同老化条件下的耐候性。,紫外老化：黄变,PCT老化：脆化,热循环：起皱,湿热老化：分层,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料背板常见的PET失效方式,二、晶硅太阳电池组件主要原辅
12、材料,EVA,EVA胶膜成分 EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）胶膜是一种因受热发生交联反应从而形成热固性凝胶树脂的热固性热熔胶。 EVA胶膜在未层压前是线性大分子，当受热时，交联剂分解，形成活性自由基，引发EVA分子间反应形成网状结构。从而提高EVA的力学性能、耐热性、耐溶剂性、耐老化性。,交联,体型,线型,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料EVAEVA胶膜成分交联体型,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,EVA,EVA胶膜主要由EVA主体、交联剂体系（包括交联引发剂和交联剂）、阻聚剂、热稳定剂、光稳定剂、硅烷偶联剂等组成。 各部分对EVA性能的影响如下：,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料EVA名称
13、对性能的影响VA含,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,EVA,EVA主要供应商及性能比对 EVA厂家众多，主要EVA供应商有日本三井化学，Bridgestone，国内的如First，斯威克、海优威等。 下面是国外EVA与国内EVA差异的对比。,注：未列出的性能参数二者差距不大。,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料EVAEVA主要供应商及性能,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,EVA,封装胶膜 EVA 中 Va 含量的测定,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料EVA封装胶膜 EVA 中,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,EVA,常见的EVA失效方式 发黄：EVA发黄由两个因素导致（主要是添加剂体系相互
14、反应发黄；其次EVA自身分子在氧气、光照条件下，EVA分子自身脱乙酰反应导致发黄），所以EVA的配方决定其抗黄变性能的好坏。 气泡：气泡包括两种，层压时出现气泡和层压后使用过程中出现气泡。层压时出现气泡（EVA的添加剂体系，其它材料与EVA的匹配性，层压工艺均有关系）；层压后出现气泡（这个导致的因素众多，一般是由材料间匹配性差导致）。 脱层：与背板脱层（交联度不合格，与背板粘结强度差）；与玻璃脱层（硅烷偶联剂缺陷，玻璃脏污，硅胶封装性能差，交联度不合格）。,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料EVA常见的EVA失效方式,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,焊带,焊带的结构和分类,焊带的结构,二、晶硅
15、太阳电池组件主要原辅材料焊带焊带的结构和分类焊带的结,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,焊带,焊带的分类,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料焊带分类方法种类按铜基材分纯,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,焊带,焊带的各种成分指标及可靠性焊带的各种成分性能参数,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料焊带焊带的各种成分指标及可靠,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,焊带,光伏行业对焊带的要求（1）低电阻率： (焊带电阻率) =R (焊带电阻) *A (焊带截面积) /L(焊带长度)（2）安全载流量截面积 一般对应3.75A的电流强度的焊带的横截面应 0.3 mm2。（3）力学性能 因为焊带要接受温度循环试验
16、冲击，所以需要一定的强度，否则容易发生断裂。 抗拉强度：单片焊带180N/mm2，汇流条 200N/mm2。 屈服强度80MPa 伸长率30%。（4）抗老化性能 能耐一定的酸碱腐蚀性，具有良好的抗疲劳特性，能保证25年的使用寿命。（5）与硅片的相容性 尽量使用软态焊带，降低电池片与硅片的热应力，降低裂片率。控制涂层的熔化温度。,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料焊带光伏行业对焊带的要求,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,焊带,焊带的厂家国外的如Ulbrich，国内的焊带厂家很多，如太阳集团、Sveck、宇邦等。Ulbrich与太阳集团焊带的性能比较,注：焊带的断裂伸长率与焊带的硬度相关联，一般来
17、说，焊带越软，断裂伸长率越大。,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料焊带 焊带的厂,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,硅胶,硅胶的分类 （1）单组分室温硫化硅橡胶（2）双组分缩合型室温硫化硅橡胶（3）双组分加成型室温硫化硅橡胶,脱肟型脱酸型脱醇型脱胺型脱酰胺型脱酮型脱醇型,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料硅胶硅胶的分类脱肟型,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,硅胶,单组分与双组分硅胶的区别 单组分硅胶是区别双组分硅胶而命名的，双组分硅胶在使用时需要将A（基体）、B（固化剂）两组分按一定比例混合，然后发生交联固化，俗称AB胶。单组分硅胶则是在使用前不需要加入固化剂，其生产过程中已加入潜伏性固化剂，使
18、用时遇热或与空气中水汽反应就开始反应和固化。 单组分室温硫化硅橡胶的优点是使用方便，但深部固化较困难；双组分室温硫化硅橡胶的优点是固化时不放热，收缩率很小，不膨胀，无内应力，固化可在内部和表面同时进行，可以深部硫化；加成型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要决定于温度，因此，利用温度的调节可以控制其硫化速度。,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料硅胶单组分与双组分硅胶的区别,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,硅胶,硅胶的主要厂家 国外硅胶厂家有道康宁； 国内的硅胶厂家有北京天山，上海回天，广州白云等。,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料硅胶硅胶的主要厂家,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,硅胶,硅胶的评价指
19、标及检测方法（单组分）光伏行业对硅胶的总体性能要求：（1）具有弹性、应变能力（2）良好的电绝缘性能（3）良好的耐气候性能（4）粘接、密封性能可靠不失效,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料硅胶硅胶的评价指标及检测方法,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,硅胶,单组分硅胶在选材及使用过程中的注意事项硅胶固化依懒大气中的水分，使硫化胶的厚度受到限制，只能用于厚度6毫米以下的场合；对温湿度需有控制，湿度太大，会导致硬化后的橡胶强度降低湿度太小，固化速度减慢，不利于固化；金属腐蚀问题：单组分RTV橡胶中的物质会引起金属腐蚀的可能。脱醋酸会引起生锈，脱肟型RTV橡胶在密闭状态下会腐蚀金属铜；与EVA相容性：硅
20、胶中的催化剂有可能与 EVA中添加剂反应；与接线盒相容性：脱肟型硅胶会与PC材质 的接线盒发生反应。,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料硅胶单组分硅胶在选材及使用过,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,硅胶,常见的硅胶失效方式（1）自身老化：表现为硅胶表面发黄，弹性变差，或呈粉尘状，霉变等。自身老化可能导致封装不良。（2）剥离强度差：表现为接线盒不能承受相应拉力而剥落，双组分灌封胶体现为与接线盒内壁粘结不良。（3）剪切强度差：导致封装不良。（4）封装不良：具体表现为湿漏电测试不通过，湿热后组件边缘失效。,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料硅胶常见的硅胶失效方式,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,光伏
21、玻璃,光伏玻璃是指应用于光伏组件封装的玻璃市场主流的晶体硅组件用玻璃：（1）超白压花玻璃 （2）减反射镀膜玻璃,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料光伏玻璃光伏玻璃是指应用于光,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,光伏玻璃,1、 超白压花玻璃,国际上,圣戈班,皮尔金顿,PPG,旭硝子,总熔化量10001500吨/天3654万吨/年,生产企业及产能,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料光伏玻璃1、 超白压花玻璃,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,光伏玻璃,国内,南玻,裕华,福莱特,信义,生产企业及产能,实际产能60万吨/年,思可达,中玻,金晶,索拉特 亚玛顿,1、 超白压花玻璃,二、晶硅太阳电池组件主要原
22、辅材料光伏玻璃 国内南玻裕华福莱,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,光伏玻璃,超白压花玻璃的表面形态,1、 超白压花玻璃,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料光伏玻璃超白压花玻璃的表面形,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,光伏玻璃,垂直入射条件下花型角和透射比关系,1、 超白压花玻璃,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料光伏玻璃垂直入射条件下花型角,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,光伏玻璃,入射角变化条件下不同花型角对透射比影响,1、 超白压花玻璃,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料光伏玻璃入射角变化条件下不同,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,光伏玻璃,TCO（Transparent conduct
23、ing oxide）玻璃，即透明导电氧化物镀膜玻璃，是在平板玻璃表面通过物理或者化学镀膜的方法均匀镀上一层透明的导电氧化物薄膜，主要包括In、Sn、Zn和Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料。,2、 TCO玻璃,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料光伏玻璃TCO（Transp,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,光伏玻璃,（1）成熟产品，透过率高，膜层牢固，导电性好。（2）光散射的能力差，激光刻蚀性能差。（3）成本较高。,镀有ITO薄膜的TCO玻璃,2、 TCO玻璃,目前ITO镀膜TCO玻璃已非光伏电池主流的电极玻璃,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料光伏玻璃（1）成熟产品，透过,二、晶硅太阳电池组
24、件主要原辅材料,光伏玻璃,镀有FTO薄膜的TCO玻璃,（1）导电性能比ITO略差。（2）成本相对较低，激光刻蚀容易，光学性能适宜。（3）光散射性能好。,2、 TCO玻璃,为目前薄膜光伏电池的主流产品,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料光伏玻璃镀有FTO薄膜的TC,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,光伏玻璃,镀有AZO薄膜的TCO玻璃,（1）研究进展迅速，材料性能已可与FTO相比拟。（2）原料丰富，制造成本低廉，稳定性好。（3）工业化应用还不成熟。,2、 TCO玻璃,未来新型的光伏TCO产品,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料光伏玻璃镀有AZO薄膜的TC,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,光伏玻璃,
25、2、 TCO玻璃,TCO玻璃性能要求,（1）透光率 、雾度（2）导电性能 （3）激光刻蚀性能 （4）耐候性与耐久性 （耐磨性、耐酸碱性 等）,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料光伏玻璃2、 TCO玻璃TC,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,光伏玻璃,光伏玻璃检测项目,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料光伏玻璃一般性能外观质量尺寸,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料,光伏玻璃,铅笔硬度,耐洗刷性能,耐水性能,耐酸性能,耐中性盐雾试验性能,耐温变试验性能,耐湿冻试验性能,耐湿热试验性能（双85试验）,减反射镀膜光伏玻璃各项性能要求,耐紫外试验性能,二、晶硅太阳电池组件主要原辅材料光伏玻璃铅笔硬度耐洗刷性
26、能耐,提纲,提纲晶硅太阳电池组件PID问题四晶硅太阳电池组件主要原辅材料,三、晶硅太阳电池组件性能检测,背板的评价指标和检测方法,背板,三、晶硅太阳电池组件性能检测背板的评价指标和检测方法背板,三、晶硅太阳电池组件性能检测,EVA,EVA的评价指标及检验方法,三、晶硅太阳电池组件性能检测EVAEVA的评价指标及检验方法,三、晶硅太阳电池组件性能检测,焊带,焊带的评价指标及检验方法,三、晶硅太阳电池组件性能检测焊带焊带的评价指标及检验方法,三、晶硅太阳电池组件性能检测,硅胶,硅胶的主要评价指标及检测方法,三、晶硅太阳电池组件性能检测硅胶硅胶的主要评价指标及检测方法,三、晶硅太阳电池组件性能检测,
27、光伏玻璃,光伏玻璃标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检测光伏玻璃光伏玻璃标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检测,铝边框,铝边框标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检测铝边框铝边框标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检测,接线盒,接线盒标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检测接线盒接线盒标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检测,电池片,电池片标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检测电池片电池片标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检测,电池片,电池片标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检测电池片电池片标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检测,密封胶,密封胶标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检
28、测密封胶密封胶标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检测,隔离条,隔离条标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检测隔离条隔离条标准和检测,三、晶硅太阳电池组件性能检测,光伏组件的光强和温度效应,三、晶硅太阳电池组件性能检测光伏组件的光强和温度效应光强（W,三、晶硅太阳电池组件性能检测,光伏组件的耐久性,组件的使用寿命为25年左右，除了与电池片有关，很大程度上由封装材料决定。,组件初期的衰减主要为光诱导衰减，由被封装电池片的缺陷引起。,组件后期的衰减主要为由EVA背板老化导致封装失效后电池片&焊带氧化、透光率下降、漏电等引起。,使用环境下组件的寿命也有很大差异，湿热的环境、温度变化剧烈的地区组件寿命
29、相对要短一些。因此对组件的耐久性测试也是围绕着温度和湿度展开。,三、晶硅太阳电池组件性能检测光伏组件的耐久性组件的使用寿命为,三、晶硅太阳电池组件性能检测,光伏组件的耐久性,热循环测试,湿冻、湿热测试,加速测试,三、晶硅太阳电池组件性能检测光伏组件的耐久性热循环测试湿冻、,三、晶硅太阳电池组件性能检测,湿-热试验,IEC 标准： 湿-热1000小时后衰减输出应小于5%,IEC 标准: 热循环200次后衰减输出应小于5%,热循环试验,光伏组件的耐久性,三、晶硅太阳电池组件性能检测湿-热试验IEC 标准： 湿-热,三、晶硅太阳电池组件性能检测,光伏组件的机械性能,机械载荷试验,冰雹试验,组件破损量
30、试验,三、晶硅太阳电池组件性能检测光伏组件的机械性能机械载荷试验冰,三、晶硅太阳电池组件性能检测,电池效率与组件功率对应表,156*156多晶硅太阳电池光电转换效率与组件功率对应表,三、晶硅太阳电池组件性能检测电池效率与组件功率对应表156*,三、晶硅太阳电池组件性能检测,组件功率衰减要求,三、晶硅太阳电池组件性能检测组件功率衰减要求,提纲,提纲晶硅太阳电池组件PID问题四晶硅太阳电池组件主要原辅材料,三、晶硅太阳电池组件PID问题,PID的概念？-Potential Induced Degradation 电位 诱发 衰减 PID意为电位诱发衰减，一些电站实际使用表明，光伏发电系统的系统电压
31、存在对晶体硅电池组件有持续的“电位诱发衰减”效应，晶体硅电池通过封装材料（通常是EVA和玻璃的上表面）对组件边框形成的回路所导致的漏电流，进而导致电池发电性能下降现象，被确认为是引起PID效应的主要原因。,三、晶硅太阳电池组件PID问题PID的概念？,三、晶硅太阳电池组件PID问题,.电站光伏组件PID是如何发生的？ 就常规大型地面光伏电站而言，在发电过程中，部分组件的铝边框与电池片之间会承受600V左右的正向电压。,边框与电池间有600V电压,三、晶硅太阳电池组件PID问题.电站光伏组件PID是如何发,三、晶硅太阳电池组件PID问题,.电站光伏组件PID是如何发生的？,三、晶硅太阳电池组件P
32、ID问题.电站光伏组件PID是如何发,三、晶硅太阳电池组件PID问题,.电站光伏组件PID是如何发生的？,三、晶硅太阳电池组件PID问题.电站光伏组件PID是如何发,三、晶硅太阳电池组件PID问题,在组件表面施加正电场，组件在发电过程中出现明显PID衰减，马上施加反向电场，PID现象消除，再变动位置施加正向电场，发生PID的位置随之发生变动。PID发生时间超过96小时后较难恢复。,德国Q-Cell实验研究表明：,.电站光伏组件PID是如何发生的？组件PID现象发生原因详细分析,三、晶硅太阳电池组件PID问题 在组件表面施加正电场,三、晶硅太阳电池组件PID问题,PID测试参考标准：目前测试参考
33、IECEE国际电工委员会标准：IEC62804Ed.1.0（82/685/NP）系统偏压耐受测试System Voltage Durability Test（俗称电位诱发衰减PID测试Potential Induced Degradation）. 虽然目前对电势诱发衰减没有整个行业公认的测试标准，但是IEC62804标准包含在60 的温度、85%的相对湿度、1000VDC电压测试条件下持续96h, 如果组件显示出其额定功率性能损失 5%，其就被认定为通过测试. 但在在实际中，电站投资商通常要求组件要在85温度、85%的相对湿度、 1000VDC电压测试条件下持续96h，组件额定功率性能损失要少
34、于5%，才能达标。例如在日本，双85，1000V，96h是组件硬性要求，并至少抽检0.1%。,国际测试PID的机构： 美国：PV Evolution Labs（PVEL）德国：PI Berlin；TV 、VDE 日本：JET国内：国家光伏检测中心牵头，英利、天合、中节能等多家组件企业参与制定关于PID的国标。,三、晶硅太阳电池组件PID问题 PID测试参考,三、晶硅太阳电池组件PID问题,.为何业界如此重视组件PID问题？,近年来组件PID问题已经成为国外买家投诉国内组件质量的重要因素之一，严重时候它可以引起一块组件功率衰减50%以上，从而影响整个电站的功率输出。 国外： 德国几年前就年开始出
35、现PID问题；近两年在日本、泰国都陆续出现了同类问题。 国内：中节能-江苏东台；中广核-深圳机场 等光伏电站项目都陆续发生了PID问题。 目前，日本、泰国等市场要求100%抗PID的组件方可进口，并要求组件供应商购买相关保险。而欧洲、美国、南美等市场也正在制定相关质量要求，来保障电站的长期稳定运行。 国际上光伏行业的许多企业对组件的PID现象进行积极研究，力图尽快找出低成本地有效解决方案。,三、晶硅太阳电池组件PID问题.为何业界如此重视组件PID,三、晶硅太阳电池组件PID问题,4. 解决组件发生PID问题的途径有哪些？ 从玻璃、电池、封装材料、背板等方面解决的方法及可行性。,（1）用石英玻
36、璃替代普通硅酸盐玻璃，可避免Na离子的析出。 缺点：成本极高。 （2）改变电池片生产PECVD工艺，提高电池表面SiNx膜的致密度（方法：提高SiNx膜的折射率：2.04-2.14-2.20），可减缓正价Na离子对电池的破坏。 缺点：电池表面SiNx膜折射率提高后，电池发电效率下降明显，电池片色差大。 （3）采用抗PID的EVA材料，或者聚烯烃（POE）材料，可以减少体系中的水解基团，进而阻隔Na离子在体系中的移动带来电池的PID问题。 但目前市场上的聚烯烃（POE)材料为非交联型，并不适用，其在组件发电过程中会发生蠕变及结晶，使组件表面发白，降低透光率，导致组件发电性能下降。 抗PID的EVA、以及交联型的聚烯烃（POE)材料才是理想选择。（4）采用透水性更小、更耐用的新型TPT背板，减少体系的渗水量，可以改善组件发生PID的现象。,三、晶硅太阳电池组件PID问题4. 解决组件发生PID问题的,Thank you !,光伏发电系统课件,
