[發明專利]用于測量至少一個太陽能電池或光伏模組的電勢誘導衰減的方法及其在制備太陽能電池和光伏模組中的用途

有效

• 申請號: 201280038491.8
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN103874928A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 亨寧·納格爾
• 申請（專利權）人: 弗朗霍夫應用科學研究促進協會
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/40;G01R31/26
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

本申請要求于2011年6月5日提交的德國專利申請DE102011104693.7、名稱為“Method?for?measuring?the?high-voltage?degradation?ofat?least?one?solar?cell”以及2011年6月16日提交的德國專利申請DE102011051112.1、名稱為“Method?for?measuring?the?high-voltage?degradation?ofat?least?one?solar?cell?orphotovoltaic?module”的優先權，其全部內容通過引用清楚地并入本文。

技術領域

本發明總體上涉及一種用于測量太陽能電池的高壓衰減(高壓應力(HVS)或電勢誘導衰減(PID))的方法，更具體地涉及一種用于測量至少一個太陽能電池的高壓衰減的方法。根據優選的實施例，在該方法中，將彈性的導電塑性材料壓在各個太陽能電池上，且按規則的時間間隔重復測量各個太陽能電池的特征電氣參數。其他的應用還涉及備用的光伏模組的高壓衰減以及相應特征的測量。本發明的另一方面涉及這種方法在太陽能電池或光伏模組的制備中的用途。

背景技術

典型的光伏模組包括通過金屬連接器串聯連接的多個太陽能電池。這些太陽能電池層壓成絕緣的嵌入材料，用于防止天氣狀況的影響。現在，光伏模組中串聯的太陽能電池或者串聯成系統的幾個這種光伏模組規則地產生數百伏特的系統電壓，從而導致太陽能電池和地電勢之間的高電場，高電場通過串聯電路導致非期望的位移電流和泄漏電流。結果是，特別是電荷會地持續地沉積在太陽能電池的表面，從而顯著地降低并聯電阻，因此降低其效率。在光伏模組中，這一過程尤為可能并得以維持，這是因為，太陽能電池在該模組中沒有被密封地封裝并隔離，而由于材料特性，這是可能的。太陽能電池所嵌入的封裝材料、模組框架、甚至是前蓋玻璃都允許泄漏電流的形成。這些情況不僅存在于晶體硅太陽能電池中，而且存在于薄膜太陽能電池中。

2010年9月6日至10日，在西班牙巴倫西亞市舉辦的第五屆光伏能量轉換國際會議文章，“Potential?Induced?Degradation?of?solar?cells?and?panels”(Hold?J.Berg，O.Frank等，第3753-3759頁)，以及2010年第35屆IEEE?PVSC會議文章“Potential?Induced?Degradation?of?solar?cells?and?panels”(S.Pingel，O.Frank等)公開一種測試模組的方法，其中恒定的連續的水膜被噴灑到前蓋玻璃上，或其中設置了例如85％的高濕度，且在電池陣列和模組框架之間施加高壓。以重復的間隔的方式去除水膜，并測量特征電氣參數，特別是光照下的電流-電壓特征或分路電阻。有時也將導電涂層涂到模組的前側。這種情況下，在測量光照下的電流-電壓特征之前，必須費時地去除導電涂層。

這些測試方法涉及完成的光伏模組，其中，通過水膜或導電涂層提高前側上的導電性。另一方面，并不存在可靠的測試單獨的太陽能電池的方法，尤其是快速測試。因此，在單獨的太陽能電池沒有安裝在光伏模組中之前，不可能評估單獨的太陽能電池，并且不可能挑選出受損的電池。同樣，避免使用水或高濕度或導電涂層的光伏模組的快速測試也不存在。

EP1274760B1和US2007／0246094A1公開了用于太陽能電池的塑性材料的電極，該電極通過層沉積技術固定地連接到半導體表面，或者以測量用尖端電極(僅可以局部地應用在表面上)的形式存在。

從EP1024369A1中，可拆卸的大面積的電極以電解質的形式已知，但這代表一種不同的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種簡單方法，就電荷的應用方面，用于可靠而快速地測試太陽能電池的穩定性。其他的應用還包括用于備用的光伏模組的相應的測試方法。

根據本發明，這些問題可以通過根據權利要求1所述的測量至少一個太陽能電池或者光伏模組的高壓衰減的方法以及根據權利要求36所述的這種方法的用途來解決。另外有利的實施例是從屬權利要求的主題。