[發(fā)明專利]一種太陽電池的電勢感應(yīng)衰減快速測試方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010273400.5
• 申請日: 2020-04-09
• 公開（公告）號: CN111446923B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉強;陳鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州晶寶新能源科技有限公司
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10
• 代理公司: 浙江千克知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 趙芳;張瑜

本發(fā)明涉及一種太陽電池的電勢感應(yīng)衰減快速測試方法，包括以下步驟：S1、將封裝材料與太陽電池堆疊，構(gòu)成疊層；S2、將疊層置于預(yù)設(shè)溫度不大于120℃的環(huán)境中，并將疊層的兩個表面分別與兩個平面電極貼合；S3、在兩個電極之間施加正向或反向的直流電壓，以使電場方向從封裝材料的玻璃層指向太陽電池；施加的直流電壓為1?20千伏，施加電壓的保持時間小于96小時；S4、施加的直流電壓解除后，將疊層冷卻至室溫，從疊層中取出太陽電池并測試其電學(xué)性能，以獲取太陽電池及封裝材料的電勢感應(yīng)衰減特性。本發(fā)明在太陽電池與封裝材料的玻璃層施加高電壓，在兩者之間產(chǎn)生極強的電場強度，驅(qū)使玻璃中鈉離子定向遷移，從而縮短測試時間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽電池測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種太陽電池的電勢感應(yīng)衰減快速測試方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在光伏電站中，光伏組件通常需要通過串聯(lián)來實現(xiàn)1000-1500伏左右的系統(tǒng)電壓。為了防止觸電風(fēng)險以及抑制組件邊框電化學(xué)腐蝕，通常將組件邊框接地，這樣就在光伏組件中電池與組件邊框之間形成了約1千伏電勢差。在這個電勢差的作用下，太陽能組件的發(fā)電性能會出現(xiàn)大幅下降，稱為電勢感應(yīng)衰減。研究發(fā)現(xiàn)，這種衰減主要是由作為封裝材料的玻璃中所含的鈉離子在上述電勢驅(qū)動作用下，穿越封裝材料層，進(jìn)入太陽電池中，造成太陽電池的電學(xué)性能下降。解決這種衰減的方法包括更換無鈉玻璃、更換封裝層的高分子材料以及改變太陽電池的表面鍍膜層等。目前產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)普遍應(yīng)用上述各種方法來避免大批量產(chǎn)生電勢誘導(dǎo)衰減有問題的電池及組件。假如生產(chǎn)異常造成一個批次的太陽電池及組件存在電勢誘導(dǎo)衰減問題，往往要到應(yīng)用這些組件的光伏系統(tǒng)運行一定時期以后才能夠發(fā)現(xiàn)，造成較大的經(jīng)濟損失。因此，光伏業(yè)界需要有一種電勢感應(yīng)衰減效應(yīng)的測試技術(shù)，用于監(jiān)控太陽電池及組件生產(chǎn)質(zhì)量、評估消除該效應(yīng)的各種措施的實際效果。行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有相應(yīng)的方法來針對太陽電池封裝組件的電勢感應(yīng)衰減性能測試，施加的電壓為1000伏，測試需要96小時以上，但測試時間很長，難以滿足快速評估的要求。另外，也有相關(guān)專利，例如，申請?zhí)枮?01611214527.X的專利文獻(xiàn)提出了針對太陽電池片的電勢感應(yīng)衰減性能的方法，但此方法只能用于電池片本身的電勢感應(yīng)衰減性能測試，不能用于評估組件封裝材料的性能；而且，其通過金屬探針的尖端部放電的方式，只能反饋太陽電池局部位置的信息，無法準(zhǔn)確地獲得太陽電池的整體電勢感應(yīng)衰減性能。

發(fā)明內(nèi)容

基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明提供一種太陽電池的電勢感應(yīng)衰減快速測試方法及系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種太陽電池的電勢感應(yīng)衰減快速測試方法，包括以下步驟：

S1、將封裝材料與太陽電池堆疊，構(gòu)成疊層；

S2、將疊層置于預(yù)設(shè)溫度不大于120℃的環(huán)境中，并將疊層的兩個表面分別與兩個平面電極貼合；

S3、在兩個電極之間施加正向或反向的直流電壓，以使電場方向從封裝材料的玻璃層指向太陽電池；其中，施加的直流電壓為1-20千伏，施加電壓的保持時間小于96小時；

S4、施加的直流電壓解除后，將疊層冷卻至室溫，從疊層中取出太陽電池并測試其電學(xué)性能，以獲取太陽電池及封裝材料的電勢感應(yīng)衰減特性。

作為優(yōu)選方案，所述施加的直流電壓為5-15千伏。上述電壓范圍遠(yuǎn)超出太陽電池組件在實際服役過程中承受1千伏左右的電勢差，也遠(yuǎn)超過常規(guī)測試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1千伏左右的電壓標(biāo)準(zhǔn)，可以顯著地加速封裝材料中的玻璃層的鈉離子的遷移，從而縮短測試時間。

作為優(yōu)選方案，所述施加電壓的保持時間為10-24小時。

作為優(yōu)選方案，所述預(yù)設(shè)溫度為60-120℃。

作為優(yōu)選方案，所述平面電極為金屬電極。

作為優(yōu)選方案，所述平面電極的材質(zhì)為鋁。

作為優(yōu)選方案，所述疊層替換為太陽電池組件；