光伏電池 第4部分：晶體硅光伏電池光熱誘導衰減試驗方法 編制說明

1《光伏電池第4部分：晶體硅光伏電池光熱誘導衰減試驗方法》編制說明根據(jù)《國家標準化管理委員會關于下達2023年第四批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》，國家標準《光伏電池第4部分：晶體硅光伏電池光熱誘導衰減試驗方法》（計劃號20231867-Z-339）由全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術委員會（SAC/TC90）歸口管理，由嘉興阿特斯技術研究院有限公司牽頭編制，任務計劃完成時間為2025年。2、制定背景LETID（光熱誘導衰減）是近幾年被觀察到的一種衰減效應，表現(xiàn)為高溫或者強載流子注入條件下衰減速率和幅度的增大，與常規(guī)的LID過程不同。針對晶體硅光伏電池，其LETID現(xiàn)象已經(jīng)在p型單、多晶，n型單晶上都有被觀察到，該現(xiàn)象會導致組件實際應用過程中功率衰減。LETID在PERC電池中表現(xiàn)更為明顯，電池功率相對衰減可達10%以上。這種衰減有區(qū)別于傳統(tǒng)的硼氧對導致的LID，與晶體硅電池中的硼、氧含量沒有直接關系，即使在目前主流的摻鎵硅片以及N型摻磷硅片中也會發(fā)生。此類衰減到目前為止還沒有相關的電池測試標準，行業(yè)內各電池制造公司的測試條件也各不相同。因此，建立“晶體硅光伏電池光熱誘導衰減試驗方法”標準，規(guī)范和指導行業(yè)內晶硅電池的制造、銷售和應用十分必要，有利于行業(yè)內的各類晶硅電池產(chǎn)品的健康發(fā)展。3、主要工作過程2024年3月，在接到計劃任務后，嘉興阿特斯技術研究院有限公司積極組織內部技術力量組成標準編制組。于2024年3月在內部召開了溝通會，確定了內部編制組成員及分工。2024年4月8日，為保證標準制修訂項目按時、高質量完成，加強過程管理，經(jīng)研究，由秘書處統(tǒng)一組織在北京召開《光伏組件安全鑒定第2部分：測試要求》等38項國家標準啟動會暨標準化知識培訓會。2024年6月12日，由全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術委員會（SAC/TC90）秘書處統(tǒng)一組織召開5項電池標準項目的技術討論會，就標準正文、技術內容進行討論修改，產(chǎn)出標準征求意見稿。2024年7月，標準進入征求意見階段。2本標準以科學性、合理性和可行性為原則。本標準由IECTS63202-4Photovoltaiccells-Part4:Measurementoflightandelevatedtemperatureinduceddegradationofcrystallinesiliconphotovoltaiccells等同轉化編制。本標準格式依據(jù)GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》與依據(jù)GB/T1.2—2020《標準化工作導則第2部分：以ISO/IEC標準化文件為基礎的標準化文件起草規(guī)則》的規(guī)則編寫。2、主要內容范圍規(guī)范性引用文件術語和定義測試設備樣品準備測試方法報告3、編制過程中解決的主要問題統(tǒng)一規(guī)定晶體硅太陽電池光熱誘導衰減的樣品準備、測試設備、測試方法、測試規(guī)則等。英文翻譯成中文后表達的連續(xù)、專業(yè)、清晰性。4、修訂前后技術內容對比本標準轉化自2022年發(fā)布的IECTS63202-4Photovoltaiccells-Part4:Measurementoflightandelevatedtemperatureinduceddegradationofcrystallinesiliconphotovoltaiccells，初次編制，非修訂。1、試驗驗證情況阿特斯聯(lián)合多家電池廠商進行不同類型的晶硅電池樣品提供和LETID衰減測試。包括了使用阿特斯單、多晶PERC電池在1kW·m-2輻照、不同溫度條件的衰減曲線；使用協(xié)鑫、晶科、騰暉、東方日升電池進行包括單、多晶PERC、N-PERT電池進行晶光熱誘導衰減測試條件的普適性論證；進行一步法、兩步法的對比實驗論證。3圖1.不同溫度條件下的電池光熱誘導衰減。確定使用1kW·m-2-75℃條件。圖2.不同廠商（M1-M4）的電池光熱誘導衰減，說明方法具有普適性。圖3.一步法和兩步法誘發(fā)光熱誘導衰減對比，推薦一步法。對比168小時與延長到336小時衰減的數(shù)據(jù)，建議使用168小時。2、預期的效益4本標準提案的提出和落實，將幫助電池制造企業(yè)更有效地評估和判別電池LETID風險，可推動制造改善以降低電池LETID風險，提升電池質量，最終將使下游的組件和系統(tǒng)受益，提升其戶外使用過程中的抗LETID性能從而提升發(fā)電量。針對晶體硅光伏電池LETID測試，目前業(yè)內主要有四種方法：1）光致衰減法，2）電致衰減法，3）激光加速衰減法，4）175℃加熱（暗退火，無光照或電流注入）法。但目前還沒形成LETID測試的技術規(guī)范及標準，所用測試方法均為參考相關的測試方法。SEMIPV93-0323標準給出了一種晶硅電池LETID的測試方法，但是該方法使用兩步法，相對復雜，且終止條件較模糊難以執(zhí)行。IECTS63342標準是晶硅組件LETID測試方法，扣除了硼氧對衰減的影響，與本標準定義的LETID不一致。國標GB/T6495.11-2016光伏器件第11部分:晶體硅太陽電池初始光致衰減測試方法，與IEC63202-1相同，適用于電池初始光致衰減的檢測。團體標準T/CPIA0041-2022晶體硅光伏電池熱輔助光致衰減測試方法。本標準等同采用IECTS63202-4Photovoltaiccells-Part4:Measurementoflightandelevatedtemperatureinduceddegradationofcrystallinesiliconpho