测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010836277.3 (22)申请日 2020.08.19 (71)申请人 无锡尚德太阳能电力有限公司 地址 214028 江苏省无锡市新吴区新华路9 号 (72)发明人 黄海涛陈丽萍席曦严婷婷 (74)专利代理机构 无锡市大为专利商标事务所 (普通合伙) 32104 代理人 曹祖良 (51)Int.Cl. H01L 21/66(2006.01) H01L 31/18(2006.01) (54)发明名称 一种测试背面钝化太阳能电池高温衰减的 方法 (57)摘要 本发明属于。

2、太阳能电池技术领域， 涉及到一 种测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法。 本 发明的测试方法包括以下步骤： 调节测试装置的 光强与台面温度， 并将电池片放置到测试平台进 行衰减； 待电池恢复常温后测试并记录电池效率 P1， 再次将电池片放置到测试平台上继续进行衰 减， 直至相邻两次的效率差值小于0.1%， 将电池 片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效 率， 待后一次测试的功率较前一次测试的效率有 所上升， 测试结束， 倒数第二次测试的效率确定 为电池片衰减后的最终效率。 本发明将辐照度提 升至25SUN， 台面温度提升至90110， 可快速 地测试背面钝化太阳能电池的高温衰减值， 及 时。

3、、 准确地监控产线背面钝化太阳能电池的质 量。 权利要求书1页 说明书6页 附图7页 CN 112017984 A 2020.12.01 CN 112017984 A 1.一种测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法， 其特征在于， 包括以下步骤： （1） 测试电池片的初始效率， 记录为P0； （2） 调节测试装置的光强与台面温度， 待光强与台面温度稳定后将电池片放置到测试 平台进行衰减； （3） 4-8小时后将电池片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效率P1， 再次将电池片 放置到测试平台上继续进行衰减； （4） 重复步骤 （3） ， 同时记录电池效率P2， P3， P4， ， Pn， 待相。

4、邻两次的效率差值小于0.1%， 进入下一个测试步骤； （5） 1-2小时后将电池片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效率Pn+1， 再次将电池 片放置到测试平台上继续进行衰减； （6） 重复步骤 （5） ， 同时记录电池效率Pn+2， Pn+3， Pn+4， Pn+m， 待后一次测试的功率较前一次 测试的效率有所上升， 测试结束， 倒数第二次测试的效率Pn+m-1确定为电池片衰减后的最终 效率， 计算电池片的高温衰减值。 2.根据权利要求1所述的测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法， 其特征在于， 所述 电池片的高温衰减值的计算公式为： 高温衰减值= （P0-Pn+m-1/P0） *100。

5、%。 3.根据权利要求1所述的测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法， 其特征在于， 所述 步骤 （2） 中测试装置的光强为2-5个标准太阳光强， 台面温度为90-110。 4.根据权利要求1所述的测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法， 其特征在于， 所述 步骤 （6） 中n与m的数值相等或不相等。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112017984 A 2 一种测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法 技术领域 0001 本发明属于太阳能电池技术领域， 涉及到一种测试背面钝化太阳能电池高温衰减 的方法。 背景技术 0002 背钝化太阳能电池可以有效钝化电池的背面， 减少背表面少子的复合， 进而大。

6、幅 度地提高电池的光电转换效率， 其背面最外一层通常为氮化硅介质层， 借此实现钝化与保 护。 而氮化硅介质层含有大量的氢元素， 这部分氢元素在电池片的烧结过程中， 一部分会向 硅片表面扩散离开电池， 还有一部分会扩散到硅片体内形成钝化缺陷， 而这部分钝化缺陷 的氢元素很容易由于高温和光照受到破坏， 过多的氢可诱发形成复合中心， 所以组件在后 续使用过程中将会出现功率的衰减， 高温时衰减尤其严重。 所以测试背钝化太阳能电池的 高温衰减值是判断背钝化太阳能电池质量的一个有效手段。 0003 目前测试背钝化太阳能电池高温衰减的方法如下： 0004 1)测试电池片的初始效率， 记录为P0； 0005 。

7、2)将电池片放置到一个辐照度为一个标准太阳光强， 温度为75的平台上照射 168小时； 0006 3)测试衰减后电池片的效率值， 记录为P1； 0007 4)计算电池片的高温衰减值， 具体公式为： P0-P1/P0*100。 0008 该测试方案耗时较长， 过程中没有监控， 仅仅测试一次衰减后数值， 而背钝化电池 的高温衰减是一个先快速衰减， 后缓慢衰减， 最后缓慢恢复的过程(如图3所示， 背钝化电池 随着测试时间的延长， AB段为快速衰减期， BC段为缓慢衰减期， CD段为缓慢恢复期)， 168小 时是否已经衰减彻底或是否已经衰减后又再次恢复不得而知， 所以这种测试方案容易导致 电池片高温衰。

8、减的数值不准确， 干扰实际结果的判断。 发明内容 0009 本发明涉及一种背面钝化太阳能电池高温衰减的测试方法， 通过一种可调节辐照 强度与调节台面温度的装置， 将辐照度从一个标准太阳光强(1SUN)提升至2-5个标准太阳 光强(2-5SUN)之间， 台面温度从75提升至90-110之间， 进而快速的测试背面钝化太阳 能电池的高温衰减值， 将原先168小时的测试时间缩短至24-48小时， 并且在过程中监控电 池片衰减数值， 能够提高测试准确性。 0010 为解决现有技术的不足， 本发明采用以下技术方案： 一种测试背面钝化太阳能电 池高温衰减的方法， 包括以下步骤： 0011 (1)测试电池片的。

9、初始效率， 记录为P0； 0012 (2)调节测试装置的光强与台面温度， 待光强与台面温度稳定后将电池片放置到 测试平台进行衰减； 0013 (3)4-8小时后将电池片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效率P1， 再次将 说明书 1/6 页 3 CN 112017984 A 3 电池片放置到测试平台上继续进行衰减； 0014 (4)重复步骤(3)， 同时记录电池效率P2， P3， P4， ， Pn， 待相邻两次的效率差值小于 0.1， 进入下一个测试步骤； 0015 (5)1-2小时后将电池片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效率Pn+1， 再次将 电池片放置到测试平台上继续进行衰减；。

10、 0016 (6)重复步骤(5)， 同时记录电池效率Pn+2， Pn+3， Pn+4， Pn+m， 待后一次测试的功率较前 一次测试的效率有所上升， 测试结束， 倒数第二次测试的效率Pn+m-1确定为电池片衰减后的 最终效率， 计算电池片的高温衰减值。 0017 所述电池片的高温衰减值的计算公式为： 高温衰减值(P0-Pn+m-1/P0)*100。 0018 所述步骤(2)中测试装置的光强为2-5个标准太阳光强， 台面温度为90-110。 0019 所述步骤(6)中n与m的数值相等或不相等。 0020 与现有技术相比， 本发明具有以下优点： 0021 (1)本发明将辐照度从一个标准太阳光强(1。

11、SUN)提升至2-5个标准太阳光强(2- 5SUN)， 台面温度从75提升至90-110之间， 可快速地测试背面钝化太阳能电池的高温衰 减值， 将原先168小时的测试时间缩短至24-48小时， 可及时、 准确地监控产线背面钝化太阳 能电池的质量， 已经投入使用， 电池片表面没有氧化、 污染等缺陷， 效果理想。 0022 (2)本发明在整个测试过程中多次监控背面钝化太阳能电池的衰减数值， 避免背 面钝化太阳能电池的衰减值未达到最大， 或是达到最大值后已经有所恢复， 提高测试准确 性， 更真实地反应产线背面钝化太阳能电池的质量。 附图说明 0023 附图1是背钝化太阳能电池高温衰减测试的流程示意图。

12、。 0024 附图2是背钝化太阳能电池高温衰减测试装置的示意图。 0025 附图3是背钝化太阳能电池效率随测试时间的变化趋势图。 0026 附图4是实施例1中1-5#电池样品的衰减情况趋势图。 0027 附图5是实施例2中6-10#电池样品的衰减情况趋势图。 0028 附图6是实施例3中11-15#电池样品的衰减情况趋势图。 0029 附图7是实施例4中16-20#电池样品的衰减情况趋势图。 0030 附图8是实施例5中21-25#电池样品的衰减情况趋势图。 0031 附图标记说明： 1-测试光源； 2-电池片； 3-温控平台。 具体实施方式 0032 以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具。

13、体实施方式。 0033 实施例1 0034 一种测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法， 包括以下步骤： 0035 (1)测试电池片的初始效率， 记录为P0； 0036 (2)调节测试装置的光强为2SUN， 台面温度为90， 待光强与台面温度稳定后将电 池片放置到测试平台进行衰减； 0037 (3)8个小时后将电池片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效率P1， 再次将 说明书 2/6 页 4 CN 112017984 A 4 电池片放置到测试平台上进行衰减； 0038 (4)重复步骤(3)， 同时记录电池效率P2， P3， P4， P5， 此时发现P5和P4的效率差值小于 0.1， 进入下一。

14、个测试步骤； 0039 (5)2个小时后将电池片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效率P6， 再次将 电池片放置到测试平台上进行衰减； 0040 (6)重复步骤(5)， 同时记录电池效率P7， P8， P9， 此时发现P9的数值较P8有所上升， 测 试结束， 效率P8确定为电池片衰减后的最终效率， 计算电池片的高温衰减值： 高温衰减值 (P0-P8/P0)*100。 0041 本实施例中采用5个电池样品1#-5#同时测试， 电池效率的数值如表1所示， 电池样 品1-5#的衰减情况趋势图见图4。 0042 表1实施例1中不同测试状态下的电池效率及电池衰减值 0043 0044 从表1和图4可。

15、以看出， 46h时电池衰减到最低点， 48h电池效率均有一定程度的上 升， 因此确定46h对应的P8为电池片衰减后的最终效率， 并对1-5#电池的衰减值进行计算， 分别为2.96、 3.36、 3.16、 3.21、 3.74。 0045 实施例2 0046 一种测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法， 包括以下步骤： 0047 (1)测试电池片的初始效率， 记录为P0； 0048 (2)调节测试装置的光强为2SUN， 台面温度为110， 待光强与台面温度稳定后将 电池片放置到测试平台进行衰减； 0049 (3)8个小时后将电池片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效率P1， 再次将 电池片放。

16、置到测试平台上进行衰减； 0050 (4)重复步骤(3)， 同时记录电池效率P2、 P3， 此时发现P3和P2的效率差值小于 0.1， 进入下一个测试步骤； 0051 (5)2个小时后将电池片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效率P4， 再次将 电池片放置到测试平台上进行衰减； 0052 (6)重复步骤(5)， 同时记录电池效率P5， P6， 此时发现P6的数值较P5有所上升， 测试 结束， 效率P5确定为电池片衰减后的最终效率， 计算电池片的高温衰减值： 高温衰减值 (P0-P5/P0)*100。 0053 本实施例中采用5个电池测试样品6#-10#， 电池效率的数值如表2所示， 电池样。

17、品 5-10#的衰减情况趋势图见图5。 0054 表2实施例2中不同测试状态下的电池效率及电池衰减值 说明书 3/6 页 5 CN 112017984 A 5 0055 0056 从表2和图5可以看出， 28h时电池衰减到最低点， 30h电池效率均有一定程度的上 升， 因此确定28h时对应的P5为电池片衰减后的最终效率， 并对6-10#电池的衰减值进行计 算， 分别为2.94、 3.23、 3.18、 3.57、 3.04。 0057 实施例3 0058 一种测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法， 包括以下步骤： 0059 (1)测试电池片的初始效率， 记录为P0； 0060 (2)调节测试装。

18、置的光强为5SUN， 台面温度为90， 待光强与台面温度稳定后将电 池片放置到测试平台进行衰减； 0061 (3)8个小时后将电池片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效率P1， 再次将 电池片放置到测试平台上进行衰减； 0062 (4)重复步骤(3)， 同时记录电池效率P2、 P3， 此时发现P3和P2的效率差值小于 0.1， 进入下一个测试步骤； 0063 (5)2个小时后将电池片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效率P4， 再次将 电池片放置到测试平台上进行衰减； 0064 (6)重复步骤(5)， 同时记录电池效率P5、 P6、 P7， 此时发现P7的数值较P6有所上升， 测 试结。

19、束， 效率P6确定为电池片衰减后的最终效率， 计算电池片的高温衰减值： 高温衰减值 (P0-P6/P0)*100。 0065 本实施例中采用5个电池测试样品11#-15#， 电池效率的数值如表3所示， 电池样品 11-15#的衰减情况趋势图见图6。 0066 表3实施例3中不同测试状态下的电池效率及电池衰减值 0067 0068 从表3和图6可以看出， 30h时电池衰减到最低点， 32h电池效率均有一定程度的上 升， 因此确定30h对应的P6为电池片衰减后的最终效率， 并对11-15#电池的衰减值进行计 算， 分别为2.82、 3.46、 2.87、 3.14、 2.92。 0069 实施例4。

20、 0070 一种测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法， 包括以下步骤： 0071 (1)测试电池片的初始效率， 记录为P0； 说明书 4/6 页 6 CN 112017984 A 6 0072 (2)调节测试装置的光强为5SUN， 台面温度为110， 待光强与台面温度稳定后将 电池片放置到测试平台进行衰减； 0073 (3)8个小时后将电池片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效率P1， 再次将 电池片放置到测试平台上进行衰减； 0074 (4)重复步骤(3)， 同时记录电池效率P2， 此时发现P2和P1的效率差值小于0.1， 进 入下一个测试步骤； 0075 (5)2个小时后将电池片取下，。

21、 待电池恢复常温后测试并记录电池效率P3， 再次将 电池片放置到测试平台上进行衰减； 0076 (6)重复步骤(5)， 同时记录电池效率P4、 P5、 P6， 此时发现P6的数值较P5有所上升， 测 试结束， 效率P5确定为电池片衰减后的最终效率， 计算电池片的高温衰减值： 高温衰减值 (P0-P5/P0)*100。 0077 本实施例中采用5个电池测试样品16#-20#， 电池效率的数值如表4所示， 电池样品 16-20#的衰减情况趋势图见图7。 0078 表4实施例4中不同测试状态下的电池效率及电池衰减值 0079 0080 从表4和图7可以看出， 22h时电池衰减到最低点， 24h电池效。

22、率均有一定程度的上 升， 因此确定22h对应的P5为电池片衰减后的最终效率， 并对16-20#电池的衰减值进行计 算， 分别为3.82、 2.73、 3.73、 3.23、 2.83。 0081 实施例5 0082 一种测试背面钝化太阳能电池高温衰减的方法， 包括以下步骤： 0083 (1)测试电池片的初始效率， 记录为P0； 0084 (2)调节测试装置的光强为3SUN， 台面温度为100， 待光强与台面温度稳定后将 电池片放置到测试平台进行衰减； 0085 (3)8个小时后将电池片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效率P1， 再次将 电池片放置到测试平台上进行衰减； 0086 (4)重。

23、复步骤(3)， 同时记录电池效率P2， P3， 此时发现P3和P2的效率差值小于 0.1， 进入下一个测试步骤； 0087 (5)2个小时后将电池片取下， 待电池恢复常温后测试并记录电池效率P4， 再次将 电池片放置到测试平台上进行衰减； 0088 (6)重复步骤(5)， 同时记录电池效率P5、 P6， 此时发现P6的数值较P5有所上升， 测试 结束， 效率P5确定为电池片衰减后的最终效率， 计算电池片的高温衰减值： 高温衰减值 (P0-P5/P0)*100。 0089 本实施例中采用5个电池测试样品21#-25#， 电池效率的数值如表5所示， 电池样品 说明书 5/6 页 7 CN 1120。

24、17984 A 7 21-25#的衰减情况趋势图见图8。 0090 表5实施例5中不同测试状态下的电池效率及电池衰减值 0091 0092 从表5和图8可以看出， 28h时电池衰减到最低点， 30h电池效率均有一定程度的上 升， 因此确定28h对应的P5为电池片衰减后的最终效率， 并对21-25#电池的衰减值进行计 算， 分别为2.82、 3.61、 2.55、 2.72、 3.16。 0093 图2是背钝化太阳能电池高温衰减测试装置的示意图， 在图2所示的测试装置上进 行实施例1-5中的背面钝化太阳能电池高温衰减的测试。 本发明将辐照度从1SUN提升至2- 5SUN， 台面温度从75提升至9。

25、0-110之间， 可快速地测试背面钝化太阳能电池的高温衰 减值， 将原先168小时的测试时间缩短至24-48小时， 可及时、 准确地监控产线背面钝化太阳 能电池的质量， 已经投入使用， 电池片表面没有氧化、 污染等缺陷， 效果理想。 0094 本发明在整个测试过程中多次监控背面钝化太阳能电池的衰减数值， 避免背面钝 化太阳能电池的衰减值未达到最大， 或是达到最大值后已经有所恢复， 提高测试准确性， 更 真实地反应产线背面钝化太阳能电池的质量。 0095 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例， 并非对本发明作任何限制。 凡是根据本发明 实质对以上实施例所作的任何简单修改、 变更以及等效变化， 均仍。

26、属于本发明技术方案的 保护范围内。 说明书 6/6 页 8 CN 112017984 A 8 图1 说明书附图 1/7 页 9 CN 112017984 A 9 图2 图3 说明书附图 2/7 页 10 CN 112017984 A 10 图4 说明书附图 3/7 页 11 CN 112017984 A 11 图5 说明书附图 4/7 页 12 CN 112017984 A 12 图6 说明书附图 5/7 页 13 CN 112017984 A 13 图7 说明书附图 6/7 页 14 CN 112017984 A 14 图8 说明书附图 7/7 页 15 CN 112017984 A 15 。