[發明專利]一種太陽能電池片PID測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201310488930.1
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103618499A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 劉長明;陳康平;金浩;黃琳
• 申請（專利權）人: 浙江晶科能源有限公司;晶科能源有限公司
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 吳關炳

技術領域

本發明屬于晶體硅太陽能電池制造領域，具體涉及一種太陽能電池片電勢誘導衰減（PID）測試裝置及測試方法。

背景技術

PID（Potential?Induced?Degradation）效應稱為高壓誘導衰減效應，是最近幾年光伏領域出現的較新的衰減效應。

隨著光伏并網系統的逐漸推廣應用，系統電壓越來越高，常用的有600V和1000V。組件內部電池片相對于大地的壓力越來越高，有的甚至達到600-1000V。一般組件的鋁邊框都要求接地，這樣在電池片和鋁邊框之間就形成了600-1000V的高壓。一般來說，組件封裝的層壓過程中，結構為5層。電池片在EVA中間，玻璃和背板在最外層，層壓過程中EVA形成了透明、電絕緣的物質。然而，任何塑料材料都不可能100%的絕緣，都有一定程度的導電性，特別是在濕度較大的環境中。會有漏電流通過電池片、封裝材料、玻璃、背板、鋁邊框流過，如果在內部電路和鋁邊框之間形成高電壓，漏電流將會達到微安或毫安級別，這就是太陽能電池的高壓誘導效應，PID效應使得電池表面鈍化效果惡化和形成漏電回路，導致填充因子、開路電壓、短路電流降低，使組件性能低于設計標準。PID效應可以使組件功率下降30%以上。

通常的PID測試并不對電池片進行直接檢測，而是對組件進行檢測。測試條件一般為，在溫度85℃和相對濕度85%環境條件下，對組件加載-1000伏電壓，連續測試96小時。如果組件功率在PID測試前后的衰減比例小于5%，即認為該組件通過PID測試。由于組件制作工藝和封裝材料對于組件PID效應也有很大的影響，因此組件PID測試結果并不能直接反映電池片是否抗PID效應能力，而且組件PID測試周期較長，過程復雜，同時也不能對電池片是否抗PID進行及時有效的評判，對電池生產工藝抗PID的好壞也不能及時反饋，所以在電池端的PID測試方法變成了解決上述問題的有效方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在電池端測試PID裝置和方法，使用本發明裝置和方法，可以直接對太陽能電池片進行PID測試而對是否能夠抗PID進行評判，無需將電池片制作成組件后再進行PID測試，有效的節約時間和成本，同時也有利于對電池工藝進行優化及改進。

本發明解決技術問題所采取的技術方案是：

第一個方面：一種太陽能電池片PID測試裝置，包括直流電壓器、電阻測試儀、金屬電極排和金屬托盤，所述金屬電極排與直流電壓器的正極相連接，所述金屬托盤與直流電壓器的負極相連接，所述電阻測試儀的測試線之一與金屬托盤相連接，另一測試線用于連接太陽能電池片電極。

作為一種優選，所述金屬電極排和金屬托盤間的距離能夠調整，使得測試時當太陽能電池片放置在金屬托盤上時，所述金屬電極排與太陽能電池片電極間的距離為0.1~10cm。

作為一種優選，所述金屬電極排由若干金屬電極焊接于金屬板構成。

作為一種優選，所述直流電壓器能產生20KV的高壓。

第二個方面，一種太陽能電池片PID測試方法，使用上述太陽能電池片PID測試裝置，包括直流電壓器、電阻測試儀、金屬電極排和金屬托盤，所述金屬電極排與直流電壓器的正極相連接，所述金屬托盤與直流電壓器的負極相連接，所述電阻測試儀的測試線之一與金屬托盤相連接，另一測試線用于連接太陽能電池片電極；具體測試步驟為：

⑴將太陽能電池片置于金屬托盤上，連接好電阻測試儀的測試線，控制環境溫度為0~100℃，相對濕度為0~100%；

⑵開啟直流電壓器，在高電壓作用下使金屬電極排產生電暈放電，離子流作用于太陽能電池片表面；

⑶對太陽能電池片持續進行離子輻射，并實時測試太陽能電池片的并聯電阻變化情況；

⑷作曲線圖記錄并聯電阻變化情況。

作為一種優選，所述測試步驟⑴將太陽能電池片置于金屬托盤上時，控制所述金屬電極排與太陽能電池片電極間的距離為0.1~10cm。

作為一種優選，所述測試步驟⑴中控制環境溫度為25℃，相對濕度為80%。

作為一種優選，所述測試步驟⑵中所述高電壓為20KV。

作為一種優選，所述測試步驟⑶對太陽能電池片持續進行離子輻射的持續時間為1~12小時。

作為一種優選，所述測試為取樣測試，所述取樣測試的時間間隔為10~60分鐘。