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    爱旭科技首创双面PERC万博体育网址 PID FREE解决方案

    浏览次数: 日期:2019-6-19 16:13:37

    PIDPotential Induced Degradation)即电位诱发衰减。一些光伏电站实际经历表明,光伏发电系统的系统电压存在对晶体硅万博体育网址 组件有持续的“电位诱发衰减”效用,产生原因主要为玻璃上Na+离子在高电压的影响下迁移至万博体育网址 表面,从而造成组件功率快速下降。近年来PID已经成为影响电站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,使电站投资商损失惨重。

    近两年双面发电组件由于可以大幅提升电站投资商收益,所以得到了大规模发展及应用。双面组件的PID问题得到了业界的广泛重视。

    PERC双面万博体育网址 背面的钝化膜AlOx/Si界面具有较高的负电荷密度(10-12/cm2),形成了良好的场钝化效果。在高温高湿环境下,玻璃中会析出Na+。在正电压作用下,万博体育网址 片呈高电势,边框呈低电势,Na+会流出万博体育网址 片,不会在万博体育网址 片表面富集。在负电压下,万博体育网址 片呈低电势,边框呈高电势,Na+会穿过封装材料到达万博体育网址 片表面。背面阳离子的富集,形成额外的复合中心[1],如图1所示;AlOx钝化膜中电荷进行重新分布,导致场钝化效果的降低。正面和背面的EQE[2](图2)表征结果表明:万博体育网址 片的背钝化效果恶化,组件功率明显衰减;越靠近组件边框,万博体育网址 受到的电势越大,Na+迁移率越高,因此边框周围的万博体育网址 片发生PID衰减的概率更大如图3所示。

    1 PID测试后高漏电区域的EBIC图片

    Source:Naumann, D. Lausch, A. Hähnel, J. Bauer, O. Breitenstein,A. Graff, M. Werner, S. Swatek,

    S. Gro-ßer and J. Bagdahn,Solar Energy Materials and Solar Cells, 2014, 120, 383-389

    2 PID测试前后组件正面(A)背面(B)曲线

    Source: Luo W, Hacke P, Terwilliger K, et al. Elucidating potentialinduced degradation in bifacial

    PERC silicon photovoltaic modules. Prog Photovolt Res Appl. 2018;1–9

    3双面PERC组件PID失效图片(靠近边框部分失效明显)

    爱旭作为业内领先的专业万博体育网址 厂是如何做到双面PID FREE的呢?主要有以下四点:

    一、爱旭坚持使用业内前三名的材料厂商,只使用最优质的A级硅片。

    硅片更低氧含量或更高电阻率表示硅片中杂质含量极少,使用此种硅片可以减少表面原子复合,同时由于硅片杂质更少,所以在万博体育网址 片生产环节形成的氧化硅致密度则会高于劣质硅片。

    二、爱旭先进的PERC万博体育网址 制造工艺

    爱旭科技PERC双面万博体育网址 通过热氧化工艺,在硅片正面生成致密的SiOx薄膜层,结合高折射率的氮化硅减反膜,可以有效地阻隔金属离子,提高正面抗PID性能;针对更为棘手的背面PID问题,爱旭采用特有的SiOxNy/高折射率SiNx叠层结构设计,在AlOx薄膜上形成致密的保护层,有效阻断了Na+AlOx钝化层的传输通道,避免了Na+的富集;同时该叠层结构起到了很好的化学钝化效果,保证了爱旭科技的单/双面PERC万博体育网址 的效率会更高。

    三、坚持以客户为中心,品质第一的理念

    提高膜层折射率以提升抗PID性能已成为业内一贯的解决方案,但是折射率过高会影响万博体育网址 片的转换效率及外观,如何在生产中既保证可靠性又兼顾效率与外观是检验万博体育网址 工艺水平及生产能力的最佳体现。爱旭在提升折射率的同时仍能保证万博体育网址 片效率及万博体育网址 膜色的一致性是爱旭一流万博体育网址 生产能力的体现,也是爱旭以客户为中心的体现。

    四、关键环节——双面万博体育网址 双面测试分档

    由之前文章及各论坛,业界已经充分了解到爱旭是全球第一家可以做到双面万博体育网址 双面测试分档(正面0.1%,背面0.5%分档)的万博体育网址 片生产商。双面双测分档不但可以降低组件因万博体育网址 片功率不一致带来的功率损失及电站失配风险,而且可以带来更高的可靠性。图四为不同背面效率万博体育网址 封组件后正面及背面PID的衰减测试,通过实验结果可以看出,在七块实验组件中,背面含有低效片容易导致PID失效,而背面效率越高则因正面/背面效率更为一致则抗PID性能越好。双面双测分档后将低效万博体育网址 片分选掉后,单块组件内万博体育网址 片正面及背面效率均保持一致,从而提升了组件的抗PID性能。

    4正面/背面不同效率万博体育网址 片PID FREE性能差异

    综合以上,爱旭的双面万博体育网址PID FREE解决方案为选用优质硅片、使用最优设备及工艺、叠加先进的双面双测分档技术,可以大幅提升PID FREE性能,达到温度85,湿度85%,电压-1500V测试192小时情况下,衰减率≤3%的目标。本文针对爱旭PERC双面技术做了简单介绍,如有兴趣欢迎进一步交流。爱旭乐于将以上技术贡献于行业,为业内可以使用更高效率,更高可靠性,更高发电量的双面万博体育网址 组件奉献爱旭的绵薄之力。

    引用文献:

    [1]Naumann, D. Lausch, A. Hähnel, J. Bauer, O. Breitenstein,A. Graff, M. Werner, S. Swatek, S. Gro-ßer and J. Bagdahn,Solar Energy Materials and Solar Cells, 2014, 120, 383-389

    [2]Luo W, Hacke P, Terwilliger K, et al. Elucidating potentialinduced degradation in bifacial PERC silicon photovoltaic modules. Prog Photovolt Res Appl. 2018;1–9

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