n型硅太阳能电池组件产品的紫外光衰（UVID）及可靠性评估

近年来，n型硅太阳能电池组件在紫外光照射下的性能变化（UVID）引起关注。2024年6月，美国RETC光伏测试实验室发布的报告显示，多个光伏项目中，组件自发玻璃破裂率达2%-5%，这是一种新型光伏故障。紫外光照射会导致n型硅太阳电池的光诱导衰减、光谱响应变化和辐照损伤，影响其电学性能和效率。为验证光伏组件在长期紫外光照射后的性能变化，美能紫外老化试验箱成为关键设备，测试EVA、硅胶、背板等高分子材料的耐久性，确保其符合IEC61215和IEC61730技术标准。

 

 

n型组件紫外光衰（UVID）

n型组件的紫外光衰（UVID）主要涉及到n型硅太阳能电池在紫外光照射下的性能变化。2024年6月，美国RETC光伏测试实验室发布了2024年度PV Module Index Report（光伏组件指数）初步报告。据调查，RETC 现场取证的几个容量约为100MW至300MW的大型公用事业光伏项目，组件自发的玻璃破裂率为2%-5%。NREL光伏可靠性和系统性能小组负责人Teresa Barnes表示，自发玻璃破裂是“此前从未见过的光伏故障”，从历史上看，这种类型的玻璃破碎通常是由于运维粗制滥造或运气不好如刮蹭到岩石，以及质量不好的薄膜光伏组件才会出现的。然而现在晶硅组件中的玻璃碎裂已经不足为奇。

 

n型组件的紫外光衰（UVID）主要涉及到n型硅太阳能电池在紫外光照射下的性能变化。从报告展示来看现代的太阳能电池架构，包括n型组件，对UVID较为敏感。

 

 

模块转换效率

RETC捕获光伏组件转换效率数据，作为其制造商CEC测试的一部分。标称模块转换效率是通过将产品在标准测试条件下的最大额功率除以其总孔径面积来确定的。转换效率是光伏组件的关键优点。

根据报告显示，相较于传统的铝背面电场（Al-BSF）技术， 目前流行的p 型钝化发射器后接触器（p-PERC）光伏电池在零时刻提供了更好的初始效率。与此同时，n型隧道氧化物钝化接触（n-TOPCon ) 和n型硅异质结（n-HJT）光伏电池技术为制造商提供了未来甚至更高效率的产品设计的路线图。

 

 

n型硅太阳能电池组件在紫外光照射下的性能变化具体表现是什么

光诱导衰减现象：根据的研究，n型晶体硅太阳电池在光照下会导致表面减反射膜SiN∶H/Si界面处积聚大量固定电荷，增大界面态密度，破坏电池表面钝化层结构。这导致开路电压和短路电流产生较大衰减，例如在35 kWh/m^2光辐照后n型硅太阳电池效率衰减3.6%。

 

光谱响应的变化：紫外-可见光谱分析表明γ辐照会导致导电玻璃变色，使得玻璃的透射率下降。虽然这是针对染料敏化太阳能电池的研究，但紫外光照射可能也会对n型硅太阳能电池的透射率产生影响，进而影响其性能。

 

辐照损伤效应：辐照损伤效应适用于n型硅太阳能电池。电子辐照剂量的增加会导致电池的短路电流密度和最大输出功率等电学参数显著降低。低剂量率下，当剂量达到200 kGy时，电池的最大功率下降了40%。

紫外老化试验箱

主要用于测试太阳组件的电池封装结构中，EVA、硅胶、背板、接线盒及线缆等高分子材料，这些高分子材料经过长期紫外光照射后，性能会发生变化。紫外老化测试系统，为了验证太阳能组件经过紫外光照后性能变化而设计。

 

 

主要用于测试光伏组件高分子材料性能

 

 

多功能可定制

 

 

满足IEC61215.IEC61730技术条件

 

 

 

综上所述，n型硅太阳能电池组件在紫外光照射下的性能变化是影响其长期可靠性的重要因素。随着光伏技术的不断发展，对组件在不同环境条件下的性能进行深入研究显得尤为必要。紫外老化试验箱作为关键测试设备，为评估光伏组件高分子材料的耐久性提供了科学依据，确保其符合国际技术标准。未来，通过优化组件材料和制造工艺，可以进一步提高n型硅太阳能电池的抗紫外光衰性能，为光伏产业的可持续发展提供坚实保障。