產(chǎn)線(xiàn)用晶體硅光伏標(biāo)準(zhǔn)電池制作指南-編制說(shuō)明

1、工作簡(jiǎn)況1.1任務(wù)來(lái)源根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)2021年6月23日《關(guān)于印發(fā)2021年第一批光伏協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知》的相關(guān)要求，《產(chǎn)線(xiàn)用晶體硅光伏標(biāo)準(zhǔn)電池制作指南》（2021003-CPIA）由英利能源（中國(guó)）有限公司牽頭負(fù)責(zé)，由中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)技術(shù)歸口和管理，項(xiàng)目制定周期為12個(gè)月。1.2協(xié)作單位及任務(wù)分工英利能源（中國(guó)）有限公司負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的起草、修改等，其他協(xié)會(huì)單位配合完成標(biāo)準(zhǔn)修改等工作。1.3編制過(guò)程2020年6月-12月，英利能源（中國(guó)）有限公司選取不同硅錠或晶棒位置的P型多晶、P型單晶、N型單晶硅片，測(cè)試氧含量、電阻率和電池光致衰減率性能，進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證，相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)第3章。2021年6月23日，《產(chǎn)線(xiàn)用晶體硅光伏標(biāo)準(zhǔn)電池制作指南》協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃正式下達(dá)。2021年6月-7月，英利能源（中國(guó)）有限公司經(jīng)調(diào)研，結(jié)合測(cè)試數(shù)據(jù)，完成標(biāo)準(zhǔn)草案。2021年7月20日-7月26日，英利能源（中國(guó)）有限公司將草案發(fā)送至相關(guān)參與單位，包括天合、阿特斯、隆基、中國(guó)計(jì)量院、中建材、潤(rùn)陽(yáng)、通威太陽(yáng)能等單位征集意見(jiàn)，并根據(jù)反饋意見(jiàn)修改完善草案。2021年7月29日，由中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)秘書(shū)處及電池組組長(zhǎng)組織在福建省泉州市召開(kāi)電池工作組第一次工作會(huì)議，會(huì)上對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了啟動(dòng)，會(huì)上編制組對(duì)標(biāo)準(zhǔn)草案和編制說(shuō)明進(jìn)行介紹，與會(huì)單位包括阿特斯、天合、福建計(jì)量院、浙江愛(ài)旭、泰州中來(lái)、無(wú)錫質(zhì)檢等單位參加對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行討論。2021年9月，根據(jù)起草會(huì)專(zhuān)家意見(jiàn)，英利能源（中國(guó)）有限公司將標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了修改并完成征求意見(jiàn)稿。2標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容的確定2.1編制原則本標(biāo)準(zhǔn)以產(chǎn)線(xiàn)用晶體硅光伏標(biāo)準(zhǔn)電池制作流程為基礎(chǔ)，以科學(xué)性、合理性和可行性為原則，在充分調(diào)研和認(rèn)真驗(yàn)證的基礎(chǔ)上完成本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)格式依據(jù)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)則編寫(xiě)。2.2主要內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了產(chǎn)線(xiàn)用晶體硅光伏標(biāo)準(zhǔn)電池的術(shù)語(yǔ)和定義、產(chǎn)線(xiàn)用標(biāo)準(zhǔn)電池制作篩選、光衰處理、校準(zhǔn)、管理及報(bào)告。本標(biāo)準(zhǔn)適用于采用晶體硅標(biāo)準(zhǔn)光伏電池進(jìn)行測(cè)試電性能量值溯源的實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)線(xiàn)。3主要試驗(yàn)或驗(yàn)證的分析3.1測(cè)試方案選取不同硅錠或晶棒位置的P型多晶、P型單晶、N型單晶硅片，測(cè)試氧含量、電阻率和電池光致衰減率性能，得到使工作標(biāo)準(zhǔn)電池壽命周期內(nèi)更穩(wěn)定所需硅片位置及氧含量電阻率的選取范圍。根據(jù)鑄錠不同位置，分別選取各段硅片進(jìn)行氧含量電阻率測(cè)試，根據(jù)不同硅片氧含量，做成電池，分階段進(jìn)行光衰預(yù)處理，并測(cè)試出其光衰預(yù)處理后衰減結(jié)果。3.2測(cè)試數(shù)據(jù)3.2.1不同氧含量P型多晶硅片制成電池光致衰減情況如圖1所示：圖1不同氧含量的P型多晶電池效率與光照時(shí)長(zhǎng)關(guān)系通過(guò)以上數(shù)據(jù)看出：氧含量為2.5ppm和2.8ppm的硅片制成電池，光致衰減值偏小，在24KWH后基本穩(wěn)定。高氧含量的樣品在光照初期衰減速率未見(jiàn)明顯降低。3.2.2不同氧含量P型單晶硅片制成電池光致衰減情況每個(gè)氧含量段P型單晶硅片制成電池取樣，表征不同氧含量電池衰減（修正校準(zhǔn)偏差后）如圖2和圖3所示：圖2P型單晶電池效率與光照時(shí)長(zhǎng)關(guān)系圖3不同氧含量的P型單晶電池效率與光照時(shí)長(zhǎng)關(guān)系通過(guò)以上數(shù)據(jù)看出：不同氧含量電池，衰減率與氧含量呈正相關(guān)，在初期12kWh/m2呈快速衰減，在24kWh/m2左右基本穩(wěn)定。3.2.3N型單晶棒不同區(qū)段硅片制成電池光致衰減情況圖3晶棒不同位置的N型單晶電池光照穩(wěn)定性通過(guò)以上數(shù)據(jù)看出：?jiǎn)尉型晶棒各區(qū)段硅片制成電池后在33Kwh光照期間效率基本無(wú)衰減。3.3數(shù)據(jù)分析3.3.1對(duì)于多晶P型電池，在氧含量小于5ppma、電阻率0.9Ω.cm～1.5Ω.cm情況下，光致衰減范圍在1%～2.5%，光致衰減率與氧含量呈正相關(guān)，在累積輻照量24kwh時(shí)衰減率降低但仍在繼續(xù)，氧含量低的樣品衰減速率減小。3.3.2對(duì)于單晶N型電池，在氧含量9ppma～16ppma、電阻率1Ω.cm～5Ω.cm情況下，不同累積輻照量下均未見(jiàn)出現(xiàn)明顯光致衰減，其中電池樣品最大累積輻照量為33kWh/m2。單晶N型組件在累積輻照量55kWh/m2時(shí)，組件同樣未發(fā)現(xiàn)明顯光致衰減。3.3.3對(duì)于單晶P型電池，在氧含量6ppma～12ppma、電阻率1Ω.cm～2Ω.cm情況下，光致衰減范圍在1%～2.5%，隨著氧含量的增加光致衰減比率增大，在輻照量6kWh/m2時(shí)出現(xiàn)明顯衰減，輻照量為24kWh/m2時(shí)，衰減基本穩(wěn)定。單晶P型組件在累積輻照量為24kWh/m2時(shí)，光衰比率在1.6%～2%之間。3.4實(shí)驗(yàn)結(jié)論3.4.1綜合產(chǎn)線(xiàn)平均效率產(chǎn)出比和衰減比率，對(duì)于多晶P型電池，建議選擇B2塊及以?xún)?nèi)的核心硅塊、氧含量5ppma以下的硅片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)電池制作。對(duì)于單晶N型電池，建議選擇較高效率段硅片（考慮中心效率產(chǎn)出比），如C段進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)電池制作。對(duì)于單晶P型電池，建議選擇氧含量小于10ppma的中間段硅片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)電池制作。3.4.2通過(guò)對(duì)常見(jiàn)的電池種類(lèi)（P型多晶、P型單晶、N型單晶）進(jìn)行LID測(cè)試，以確定制作工作標(biāo)準(zhǔn)電池時(shí)光衰預(yù)處理的累計(jì)輻照量的確定，同時(shí)兼顧實(shí)際操作性。建議P型電池光衰的太陽(yáng)累計(jì)輻照量不少于24kWh/m2，N型單晶可以不進(jìn)行光衰處理。3.4.3以多晶為例，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，核心硅塊的選擇（剔除邊緣、頂?shù)准t區(qū)硅片），可以有效提高工作標(biāo)準(zhǔn)電池的穩(wěn)定性（儲(chǔ)存及使用）。4與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)外同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比情況目前國(guó)際上還沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。5與國(guó)內(nèi)有關(guān)現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系該標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)的要求，與現(xiàn)行國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。6重大分歧意見(jiàn)的處理經(jīng)過(guò)和依據(jù)無(wú)7專(zhuān)利情況說(shuō)明本標(biāo)準(zhǔn)未涉及專(zhuān)利，建議作為推薦性團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。8標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施貫徹的建