0BB无主栅技术在IBC电池中的应用及封装测试

 

传统晶体硅太阳电池的正面金属电极会造成光学损失，减少正面金属电极覆盖面积可以提高效率。背接触太阳电池（IBC）将电极置于背面，提高光电转换效率。降低太阳电池组件成本是行业发展的重要方向，其中银浆成本占非硅成本的比例较高。0BB无主栅技术通过减少银浆使用量来降低成本，同时提升组件性能。

 

0BB无主栅技术

无主栅技术的优势在于降低银浆成本，减少遮光损失，缩短电流传输路径，降低串联电阻，提升组件功率。其发展历程包括从3BB-5BB到多主栅(MBB)和超级多主栅(SMBB)技术，无主栅技术采用铜焊丝取代传统主栅线，实现电流汇集和电池互联。

IBC电池无主栅互联示意图

 

 

无主栅技术通过减少或消除正面主栅，增加受光面积，减少电阻损耗，提高光电转换效率。无主栅太阳电池使用焊带作为正面主栅，连接到背面副栅。

无主栅IBC光伏组件的封装工艺

IBC光伏组件封装结构

 

 

常规工艺：采用双层复合膜（POE+PET）与铜丝复合形成导电带，经太阳电池焊接、组装、层压、削边装框等流程封装 IBC 光伏组件，但存在太阳电池弯曲、焊接不良、接触不良、界面分层开裂等问题。

 

工艺改进：采用单层复合膜（聚烯烃或乙烯 - 醋酸乙烯共聚物）替换双层复合膜，并引入一体膜，避免了太阳电池弯曲和焊接不良问题，且在TC 老化试验中不会产生分层现象。

IBC 光伏组件稳定性TC测试

 

热循环试验

 

 

测试对象：常规工艺和改进工艺的无主栅 IBC 光伏组件

 

测试条件：

 

在 1h 内将温度由 25°C 均速降低至 -40°C。然后保温 15min。

 

再在 3h 内由 -40°C 均速升温至 85°C。然后保温 15min。

 

最后在 2h 内由 85°C 均速降温至 25°C。试验共进行 400 次。

无主栅IBC光伏组件的EL测试

常规工艺下的EL图像

 

 

随着TC老化试验的进行，达到200次后，常规工艺的无主栅IBC光伏组件的EL图像出现了明显的边缘发黑现象。这可能是由于双层复合膜中的PET膜在层压过程中无法熔化，导致产生了两个界面，在热循环老化过程中，弹性形变首先从边缘开始，且变形量不一致，使铜丝与太阳电池的副栅之间出现接触不良。

 

改进工艺下的EL图像

 

 

采用单层复合膜工艺避免了热压引起的IBC太阳电池的弯曲现象和焊接不良问题。单层复合膜在层压过程中熔化后与背面封装胶膜发生交联反应，形成稳固的封装体，在TC中不会产生分层现象。

 

在TC老化试验后，改进工艺的无主栅IBC光伏组件的EL图像仍保持良好的效果，没有出现明显的发黑或其他不良现象。

 

改进工艺通过优化工艺流程，显著提高了无主栅IBC光伏组件的可靠性和性能，减少了TC老化试验后的不良现象。改进工艺的无主栅IBC光伏组件在热循环老化试验后表现出更好的EL图像效果，具有更高的光电转换效率和更长的使用寿命。

美能热循环环境试验箱

 

 

美能热循环环境试验箱，可以验证评估太阳能电池/组件的可靠性和稳定性，并通过热疲劳诱导失效模式，早期识别制造缺陷。

 

• 满足标准：IEC61215-MQT11（热循环试验）；IEC61730-MST51（温度循环试验）

 

• 升降温速率：-40℃~+85℃，线性0~3.3℃/min可调

 

• 平均耗电量：≤100 KW·h（TC200单个循环耗电量）

 

温度范围：-50℃ ～ +150℃

 

 

通过热循环测试的对比分析，证实了改进工艺在提高无主栅IBC光伏组件的可靠性和性能方面的优势，为光伏组件的封装技术发展提供了有益的指导。美能热循环环境试验箱可以模拟快速的温度变化，研究人员能够更准确地评估无主栅IBC光伏组件在经过改进工艺后的性能提升和可靠性改进。