T-CPIA 0055.2-2024 晶體硅光伏電池 第2部分：異質(zhì)結(jié)光伏電池

CCSF12Crystallinesiliconphotovoltaiccells—Part2：heterIT/CPIA0055.2—2024前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4技術(shù)要求 4.1外觀 4.2尺寸 4.3電極附著強度（電極與焊點抗拉強度） 4.4電性能 4.5電致發(fā)光（EL）要求 4.6可靠性 5試驗方法 5.1外觀 5.2尺寸 5.3電極抗拉強度試驗 5.5EL要求 65.6可靠性試驗 6檢驗規(guī)則 6.1檢驗分類 6.2型式檢驗 6.3出廠檢驗 6.4檢驗項目 7標(biāo)志、包裝、儲存和運輸 7.1標(biāo)志 7.2包裝 7.3儲存 7.4運輸 附錄A（資料性）電池外觀圖示示例 9附錄B（資料性）電池電致發(fā)光（EL）圖像示例 11附錄C（資料性）小組件的層壓制作 13T/CPIA0055.2—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是T/CPIA0055《晶體硅光伏電池》的第2部分。T/CPIA0055已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：n型隧穿氧化鈍化接觸光伏電池；——第2部分：異質(zhì)結(jié)光伏電池。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國光伏行業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出。本文件由中國光伏行業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。本文件起草單位：中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、隆基綠能科技股份有限公司、國家太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心、天合光能股份有限公司、晶澳太陽能科技股份有限公司、通威太陽能（合肥）有限公司、東方日升新能源股份有限公司、蘇州UL美華認證有限公司、清華大學(xué)納米光電子綜合測試平臺、無錫帝科電子材料股份有限公司、杭州福斯特應(yīng)用材料股份有限公司、理想萬里暉半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司、江蘇乾景睿科新能源有限公司、浙江潤海新能源有限公司、江蘇愛康能源研究院有限公司、安徽華晟新能源科技有限公司。本文件主要起草人：王趕強、彭福國、莊天奇、李君君、方亮、朱冰潔、楊廣濤、張發(fā)、夏正月、章天瑜、朱華、孫皓、張洪旺、周光大、王慧慧、朱晨、劉松民、周春華、談劍豪、周肅。1T/CPIA0055.2—2024晶體硅光伏電池第2部分：異質(zhì)結(jié)光伏電池本文件規(guī)定了異質(zhì)結(jié)光伏電池（以下簡稱電池）的技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及標(biāo)志、包裝、儲存和運輸。本文件適用于以p型或n型單晶硅為襯底材料的異質(zhì)結(jié)光伏電池的生產(chǎn)與檢驗，其它類似結(jié)構(gòu)的光伏電池可參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2297太陽光伏能源系統(tǒng)術(shù)語GB/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分：按接受質(zhì)量（AQL）檢索的逐批檢驗抽樣計劃GB/T2829周期檢驗計數(shù)抽樣程序及表（適用于對過程穩(wěn)定性的檢驗）GB/T14264半導(dǎo)體材料術(shù)語GB/T29195地面用晶體硅太陽電池總規(guī)范IEC60068-2-78:2012環(huán)境試驗第2-78部分：試驗試驗Cab：恒定濕熱試驗（Environmenttesting—Part2-78:Tests—TestCab:Dampheat，steadystate）IEC60891光伏器件I-V特性的溫度和輻照度修正方法（Photovoltaicdevices—ProceduresfortemperatureandirradiancecorrectionstomeasuredI-Vcharacteristics）IEC60904-1光伏器件第1部分：光伏電流-電壓特性的測量（Photovoltaicdevices—Part1:Measurementofphotovoltaiccurrent-voltagecharacteristics）IEC61215-2:2021地面用光伏組件設(shè)計鑒定和定型第2部分：測試程序（Terrestrialphotovoltaic（PV）modules—Designqualificationandtypeapproval—Part2:Testprocedures）IECTS63202-2光伏電池第2部分：晶體硅光伏電池電致發(fā)光圖像（Photovoltaiccells—Part2:Electroluminescenceimagingofcrystallinesiliconsolarcells）IECTS63202-3光伏電池第3部分：雙面光伏電池電流-電壓特性的測量（Photovoltaiccells—Part3:Measurementofcurrent-voltagecharacteristicsofbifacialphotovoltaiccells）ISTA3A一般模擬性能試驗程序質(zhì)量不大于70kg（150磅）的以包裹形式運輸?shù)陌b件（Packaged-productsforparceldeliverysystemshipment70kg（150lb）orLess）3術(shù)語和定義GB/T2297、GB/T14264、GB/T29195界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1p型光伏電池p-typephotovoltaiccells以p型硅為襯底的光伏電池。3.2n型光伏電池n-typephotovoltaiccells以n型硅為襯底的光伏電池。3.3異質(zhì)結(jié)光伏電池heterojunctionphotovoltaiccellsHJT電池HJTPVcells2T/CPIA0055.2—2024由摻雜非晶硅/納米晶硅薄膜發(fā)射區(qū)及背場區(qū)/前場區(qū)、極薄硅薄膜本征層和晶體硅基區(qū)襯底構(gòu)成的4技術(shù)要求4.1外觀電池外觀應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1外觀要求崩邊距主柵距離＞5mm崩邊距主柵距離＞5mm0.8mm＜單個直徑≤1.2mm，個數(shù)≤2個，單包缺陷（單片標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)）比例≤3%；量輕微劃傷長度≤10mm，寬度≤1mm的輕微劃痕，個數(shù)≤4處0.03mm＜單個面積≤0.25mm，個數(shù)≤20個，30cm～50cm允許0.5mm＜斷線距離≤4mm，數(shù)量≤4條，不在同一條細柵上，單包缺陷（單片標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)）比例≤3%3T/CPIA0055.2—2024表1外觀要求（續(xù)）量單個面積≤10mm，個數(shù)4個細柵線上單個斷線距離≤1mm，數(shù)量≤4條，不在同一條細1mm＜細柵線上單個斷線距離≤7mm，數(shù)量≤4條，不在同一允許有輕微非斷開的虛印，面積≤總面積的5%4.2尺寸電池的尺寸應(yīng)滿足表2要求。表2電池尺寸要求4.3電極附著強度（電極與焊點抗拉強度）4.3.1焊帶與電極主柵應(yīng)結(jié)合良好，無虛焊或過焊現(xiàn)象。4.3.2有主柵電池，正面及背面主柵各焊點焊接拉力的均值宜不小于1N/mm，且75%分段點峰值宜大4.4電性能4.4.1電性能參數(shù)4.4.1.1電性能參數(shù)應(yīng)包括但不限于開路電壓、短路電流、填充因子、最大功率、轉(zhuǎn)換效率、低輻照度性能。4.4.1.2反向漏電流不宜超過0.5A（反向電壓-12V）。4.4.2溫度系數(shù)4.4.2.1溫度系數(shù)應(yīng)包括短路電流溫度系數(shù)α、開路電壓溫度系數(shù)β和最大功率溫度系數(shù)γ。4.4.2.2短路電流溫度系數(shù)α宜不小于0.01%/℃;開路電壓溫度系數(shù)β宜不小于-0.29%/℃;最大功率溫度系數(shù)γ宜不小于-0.30%/℃。4.4.3最大功率（Pmax）初始光致衰減比率4.4.3.1電池最大功率初始光致衰減比率不宜超過1%。4.4.3.2電池最大功率初始光致衰減比率以△表示，由5.2.3試驗前后的電性能參數(shù)對比得到，按公式（1）進行計算：4T/CPIA0055.2—2024式中：Δ——電池最大功率初始光致衰減比率，單位為百分比（%）；Pmax.before——試驗前STC最大輸出功率，單位為瓦特（W）；Pmax.after——試驗后STC最大輸出功率，單位為瓦特（W）。4.4.4雙面率4.4.4.1電池雙面率宜≥85%。4.4.4.2電池雙面率以BiFi表示，由5.2.4規(guī)定的試驗方法得到，按公式（2）進行計算：式中：BiFi——電池雙面率，單位為百分比（%）；Pmaxrear——電池背面最大功率，單位為瓦特（WPmaxfront——電池正面最大功率，單位為瓦特（W）。4.5電致發(fā)光（EL）要求電池電致發(fā)光要求應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2電致發(fā)光要求允許暗度深劃傷，單根長度≤25mm，寬度≤1mm，個數(shù)≤2根；4.6可靠性4.6.1濕熱試驗按照5.6.1規(guī)定的試驗方法進行試驗，小組件最大功率（Pmax）衰減宜不大于3%。4.6.2UV輻照試驗按照5.6.2規(guī)定的方法進行試驗，小組件最大功率（Pmax）衰減宜不大于2%。4.6.3電池暗衰電池在暗態(tài)條件（溫度25℃±3℃,環(huán)境相對濕度應(yīng)不大于60%）下儲存放置1個月，電池效率衰減宜不大于3%。5T/CPIA0055.2—20245試驗方法5.1外觀在照度不小于1000lx的光源下，電池外觀檢測方法見表3。表3電池外觀檢測方法5.2尺寸電池的邊長和對角線應(yīng)采用精確度優(yōu)于0.02mm的游標(biāo)卡尺、菲林尺或AOI檢測進行測量。5.3電極抗拉強度試驗5.3.1對焊接后的涂錫焊帶與電池片進行180°的剝離試驗，剝離試驗示意圖見圖1。5.3.2電池片放置拉力測試平臺時應(yīng)使用固片夾進行固定。涂錫焊帶通過上夾板的開槽引出（開槽的寬度應(yīng)略大于涂錫焊帶的寬度）。5.3.3在試驗機上以300mm/min的速度進行試驗，試驗機的測力系統(tǒng)準(zhǔn)確度應(yīng)為1級或優(yōu)于1級，記錄平均剝離強度（平均剝離力與涂錫焊帶寬度的比值應(yīng)取剝離曲線中相對峰值曲線段。電極抗拉測試需監(jiān)控到主柵每個焊點位置，單片電池片平均選取5根主柵進行監(jiān)控，同時記錄單點合格率，單點合格率為每個峰值對應(yīng)值宜不小于1N/mm的個數(shù)與總峰值個數(shù)的比值。注：適用于組件焊接工藝，組件疊瓦工藝、背板排片、OBB電池等除外。拉力拉力≥20≥20mm圖1剝離試驗示意圖5.4電性能5.4.1電性能參數(shù)5.4.1.1在AAA級及以上級光源、STC條件下，按照IEC60904-1的規(guī)定進行。6T/CPIA0055.2—20245.4.1.2將至少4片電池互聯(lián)后制作成小組件，組件封裝方法參照附錄C，低輻照度性能試驗按照IEC61215-2:2021中4.7的要求執(zhí)行。5.4.2溫度系數(shù)電池溫度系數(shù)試驗按照IEC60891的規(guī)定進行。5.4.3最大功率（Pmax）初始光致衰減電池最大功率（Pmax）初始光致衰減按照IEC63202-1的規(guī)定進行。5.4.4雙面率電池雙面率應(yīng)按照IECTS63202-3的規(guī)定進行。5.5EL要求EL要求應(yīng)按照IECTS63202-2的規(guī)定進行。5.6可靠性試驗5.6.1濕熱（DH）試驗DH環(huán)境試驗箱應(yīng)符合IEC60068-2-78:2012中4.1的要求。試驗過程應(yīng)包括以下步驟：a)隨機選取至少4片電池片作為測試樣品；b)采用焊帶將電池樣品的正負極引出，再按照附錄C的規(guī)定進行層壓封裝；c)對層壓后的小組件進行I-V測試，作為濕熱試驗前的數(shù)據(jù)記錄；d)將層壓后的小組件間隔且垂直放置到DH環(huán)境試驗箱中，50h后對該小組件進行I-V測試，作為濕熱后的數(shù)據(jù)記錄，DH50后即可停止測試。注：小組件為單玻組件，若電池有缺陷，DH50后即可體現(xiàn)，為快速驗證的一種方式。e)組件從DH環(huán)境試驗箱中取出放置不少于4h，待電池片溫度恢復(fù)至室溫，重復(fù)5.4.1的測試。5.6.2UV輻照測試試驗裝置應(yīng)包括UV輻照設(shè)備與電池I-V測試設(shè)備。UV輻照試驗按照IEC61215-2的規(guī)定進行，試驗條件應(yīng)符合下列要求：a)將至少4片電池制作成組件，組件封裝方法按照附錄C的規(guī)定進行；b)確保模擬器光源在280nm和400nm之間的波長下，輻照度不超過250W/m2；c)組件在測試平面上，垂直于紫外線輻照光束，確保電池溫度為（60±5）℃;d)在280nm和400nm之間的波長范圍內(nèi)對組件正面進行至少60kWh/m2的總紫外線輻照。e)UV輻照試驗后，重復(fù)5.4.1的測試。5.6.3暗衰減測試試驗過程應(yīng)包括以下步驟：a)將儲存箱（溫度25℃±3℃,環(huán)境相對濕度應(yīng)不大于60%）中的每個電池效率抽檢1包，對其抽取的電池進行I-V測試；b)將抽取的電池繼續(xù)放置儲存箱中1個月，再進行I-V測試。測試暗衰后的電池，對比暗衰試驗后電池效率與標(biāo)稱效率的差異。注：暗衰減試驗可根據(jù)供需雙方需要選擇是否執(zhí)行。6檢驗規(guī)則6.1檢驗分類檢驗分為型式檢驗和出廠檢驗。6.2型式檢驗7T/CPIA0055.2—20246.2.1對已經(jīng)評估合格的電池，型式檢驗每年進行一次，有下列情況之一時，在投產(chǎn)之前則必須進行型式檢驗：a）新產(chǎn)品試制定型鑒定時；b）原材料發(fā)生變化，可能影響產(chǎn)品性能時；c）長期停產(chǎn)后恢復(fù)生產(chǎn)時；d）行業(yè)主管部門提出型式檢驗要求時。6.2.2在電池批量產(chǎn)品中隨機抽取樣品，抽樣方法按照GB/T2829的規(guī)定進行。6.2.3型式檢驗檢測項目任何一項不合格時，則判定型式試驗不合格。6.3出廠檢驗出廠檢驗項目抽樣方案按GB/T2828.1的規(guī)定進行。注：其中電池外觀、電性能參數(shù)和EL需全檢。6.4檢驗項目檢驗項目應(yīng)符合表3的規(guī)定。表3檢驗項目1√√2√√3√√4√√5√—6√—7√—8√√9√—√—√—7標(biāo)志、包裝、儲存和運輸7.1標(biāo)志包裝上應(yīng)包含但不限于制造商名稱、產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品型號、轉(zhuǎn)換效率或最大功率、生產(chǎn)日期和批號等信息。7.2包裝7.2.1包裝應(yīng)分內(nèi)包裝和外包裝。7.2.2內(nèi)包裝應(yīng)保證電池片清潔、防潮。8T/CPIA0055.2—20247.2.3外包裝箱應(yīng)滿足ISTA3A測試要求，確保電池在儲存、運輸過程中免受損害。7