文 | JP Casey
翻译 | Selina
编辑 | 肖蓓
出品 | PV Tech 每日光伏新闻
近日,新南威尔士大学的科研团队发表了一份关于TOPCon组件测试的论文报告,发现相比PERC组件,TOPCon组件(着重提到单玻)在湿热测试中出现了“显著的性能下降”。
研究结果发表在《Buyer aware: Three new failure modules in TOPCon modules
absent from PERC technology》报告中。研究人员测试了一系列具有不同成分的TOPCon和PERC组件,以确定暴露在潮湿的热环境中如何影响组件的性能。
也是因为这项测试,研究团队发现了
TOPCon组件(尤其单玻背板)出现了
三种之前在PERC组件上不存在的失效类型,值得产业界加以关注。
在这种环境下,部件的变化对组件的性能影响不大,但使用TOPCon与PERC技术产生了显著差异。
研发小组针对不同胶膜封装的PERC和TOPCon组件在湿热环境中进行了超过1000小时(组件加速环境老化Damp Heat Test
)的测试。
测试结果显示,PERC组件的功率损耗仅为1-2%,而TOPCon组件对胶膜质量表现敏感,其功率衰减为4-65%不等,差别很大,范围也更广。
1000
小
时湿热测试前后拍摄的
TOPCon
组件图像(左)和
TOPCon
组件的电致发光图像比。
图片:
新南威尔士大学
研究团队认为,“涉及水分的电化学反应”可能是导致TOPCon组件性能不佳的原因。
在TOPCon组件中观察到的三种失效故障为:第一个为点状形态故
障point-localized failure(Type-1),以在DH测试不同阶段出现EL局部黑点问题为特征,
这类故障可能归因于封装前电池上存在的水分、污染物与电池金属之间的电化学反应。
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第二种是发生在主栅和焊带焊接处的失效模式
failure mode that occurs at/around the interconnection point between ribbon wires and busbars of the cells(Type-2),
发生在主栅和焊带焊接处的故障。
随着DH测试的进行逐渐扩展到周围的电池区域,这类故障模式会导致组件的 Rs 增加。进一步分析揭示了这种故障模式可能是由水分、焊带、主栅与助焊剂之间的电化学反应导致金属腐蚀所致。
图片:
新南威尔士大学
第三类是整个电池和组件区域
的故障
complete failure across the entire area of the cells/modules(Type-3),在某些胶膜封装的TOPCon组件中,会出现Type-2失效类型出现后随着测试继续,失效区域逐渐扩展到周边更多区域乃至整个电池区域。
虽然研究人员指出,导致功率下降的具体污染物“目前尚不清楚”,但他们推测,太阳能组件上钠和氯的存在,在组装和运输过程中从人类的指尖传播,可能会对TOPCon电池产生影响,
TOPCon电池在封装前暴露于高湿度和污染物中就更容易出现潜在风险,这些电池“被发现特别脆弱”。
这可能是一个重大的发现,因为TOPCon组件预计将在全球太阳能领域变得更加普遍。
报告中,研究人员写道:“迫切需要进行广泛深入的研究,以大幅提高我们对TOPCon电池的认识,并增强其在潮湿和其他污染物影响下的可靠性。”
报告强调了进一步研究TOPCon组件在潮湿环境中性能的重要性。