CN103904993B - 一种太阳能电池片的pid测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池片的PID测试方法，包括如下步骤：(1)测量太阳能电池片的初始并联电阻；(2)将太阳能电池片置于干燥空气中；(3)在太阳能电池片前表面放置1~100个尖锐型导体；(4)在太阳能电池片和尖锐型导体之间加载电压；(5)测试太阳能电池片的最终并联电阻；(6)对比初始并联电阻与最终并联电阻，评估太阳能电池片的PID衰减情况。本发明可以在电池片端检测太阳能电池片的抗PID能力，测试流程更简单，测试速度更快，测试成本更低，填补了在太阳能电池片端进行PID测试的空白。

Description

一种太阳能电池片的PID测试方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池片的PID测试方法，该方法可用来表征太阳能电池的PID衰减情况，属于太阳能电池领域。
背景技术
近年来，在太阳能电池组件系统的应用过程中，发生了诸多由于电势诱导衰减（PID）效应导致的电池组件功率衰减案例，其严重影响了太阳能电池组件在各个应用领域的使用和推广。因此各大光伏生产企业都在努力解决PID问题。解决PID问题的关键是生产具有抗PID能力的太阳能电池片。在规模化生产过程中，及时对产品质量进行检查是非常必要的。
然而，目前PID效应的测试只能在电池片制作成组件后才能进行，并且组件的PID测试也需要数天时间。因此，从太阳能电池片制作完成到PID测试结束，最快也需要一周以上的时间。这对于规模化生产的监控来说时间太久。因此，快速地在太阳能电池片端进行PID性能检测，是规模化生产抗PID电池片所必需的条件。但是到目前为止，业界尚未有在电池片端进行PID性能检测的先例。
发明内容
本发明目的是提供一种太阳能电池片的PID测试方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种太阳能电池片的PID测试方法，包括如下步骤：
(1)测量太阳能电池片的初始并联电阻；
(2)将太阳能电池片置于干燥空气中；
(3)在太阳能电池片前表面放置1~100个尖锐型导体，尖锐型导体的尖端部朝向太阳能电池片并与太阳能电池片之间间隔布置；
(4)在太阳能电池片和尖锐型导体之间加载电压；
(5)测试太阳能电池片的最终并联电阻；
(6)对比所述初始并联电阻与最终并联电阻，评估太阳能电池片的PID衰减情况。
上文中，所述步骤(1)、(2)、(3)可以任意变换次序。
上述技术方案中，所述干燥空气的湿度小于15%。
上述技术方案中，所述尖锐型导体和太阳能电池片的距离小于或等于1厘米。
上述技术方案中，所述步骤(4)中的电压为10000~100000V，加载时间为1分钟以上。
为达到上述目的，本发明还提供了另一种技术方案：一种太阳能电池片的PID测试方法，包括如下步骤：
(1)将太阳能电池片置于干燥空气中，在太阳能电池片前表面放置1~100个尖锐型导体，尖锐型导体的尖端部朝向太阳能电池片并与太阳能电池片之间间隔布置；
(2)在太阳能电池片和尖锐型导体之间加载电压，同时进行太阳能电池片并联电阻的测量；
(3)查看并联电阻的变化情况，以此评估太阳能电池片的PID衰减情况。
上述技术方案中，所述干燥空气的湿度小于15%。
上述技术方案中，所述尖锐型导体的尖端部和太阳能电池片的距离小于或等于1厘米。
上述技术方案中，所述步骤(2)中的电压为10000~100000V，加载时间需要为1分钟以上。
上述技术方案中，所述并联电阻的测试从加载电压开始至加载电压结束，并联电阻的测试间隔时间为0.5秒~5分钟。
本发明的工作机理是：本发明利用强电场在将太阳能电池片表面的空气电离，电离离子在强电场的作用下轰击硅片表面，进而破坏PN结的完整性，从而造成PN结的漏电流增大，并联电阻变小，这种变化可以表征太阳能电池片的抗PID能力。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1．本发明开发了一种新的太阳能电池片的PID测试方法，采用尖端放电的方式，在电池片表面电离空气轰击电池片表面，从而引起太阳能电池片并联电阻的变化；实验证明，本发明测试电池片并阻衰减较大或衰减较快的电池片，其对应组件PID测试的PID衰减也较大，这表明本发明的测试结果可以同现有的组件PID结果进行对应。
2．相对于现有的组件端进行PID测试的方法，本发明的测试方法无需将电池片制作成组件便可以表征其抗PID能力，流程更简单，成本更低。
3．相对于现有的电池片制作组件后再进行PID测试方法，其耗时超过一周，本发明测试时间仅5~60分钟，极大地缩短了测试时间；从而可以实现对规模化生产抗PID太阳能电池片的及时有效监控。
附图说明
图1是本发明实施例一测试的RL和组件PID测试的关系图；
图2是本发明实施例二测试的T和组件PID测试的关系图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
从太阳能电池片生产产线取效率为17.4%档的连续62片电池片；随机抽取其中2片太阳能电池片，用于进行太阳能电池片的PID测试（见实施例一和实施例二），剩余的60片制作成组件，在温度85℃、湿度85%RH、组件电池片和边框之间施加-1000V电压并保持96h的条件下进行组件PID测试。
实施例一
一种太阳能电池片的PID测试方法，其步骤包括：
(1)测试太阳能电池片的并联电阻，记录为R0；
(2)将太阳能电池片置于干燥空气中，空气湿度小于10%；
(3)在太阳能电池片前表面均匀放置9个尖锐型导体；
(4)在太阳能电池片和尖锐型导体之间加载20000V电压，加载时间为30分钟；
(5)测试太阳能电池片的并联电阻，记录为R30；
(6)计算（R0-R30）/R0=RL，RL的值体现了太阳能电池片的PID衰减情况。
重复上述步骤三次，参见图1所示，得到以下数据：
RL 39.16% 99.3% 60.48%
组件PID测试结果 0.78% 13.54% 5.94%
实施例二
一种太阳能电池片的PID测试方法，其步骤包括：
(1)将太阳能电池片置于干燥空气中，空气湿度小于10%；
(2)在太阳能电池片前表面放置9个尖锐型导体；
(3)在太阳能电池片和尖锐型导体之间加载20000V电压，同时进行太阳能电池片并联电阻的测试，此过程持续60分钟；
(4)查看并联电阻的变化情况，记录并联电阻衰减到一半时所用时间T。
重复上述操作三次，参见图2所示，得到以下数据：
T 2435秒 303秒 795秒
组件PID测试结果 0.78% 13.54% 5.94%
从实施例一和实施例二的结果可以看出，太阳能电池片并联电阻衰减幅度越大，即实施例一测到的RL越大，组件PID测试衰减幅度越大；电池片并联电阻衰减速度越快，即实施例二中太阳能电池片的并联电阻衰减到一半所用的时间越短，组件PID测试衰减幅度越大。
综上所述，利用本发明可以在电池片段检测太阳能电池片的抗PID能力，测试结果可以同组件PID的测试结果很好地对应起来。但本发明测试流程更简单，测试时间更短，测试成本更低，具有意想不到的技术效果。

Claims (2)

1.一种太阳能电池片的PID测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)测量太阳能电池片的初始并联电阻；
(2)将太阳能电池片置于干燥空气中；
所述干燥空气的湿度大于10%且小于15%；
(3)在太阳能电池片前表面放置1~100个尖锐型导体，尖锐型导体的尖端部朝向太阳能电池片并与太阳能电池片之间间隔布置；
(4)在太阳能电池片和尖锐型导体之间加载电压；
所述步骤(4)中的电压为10000V~100000V，加载时间为30分钟；
(5)测试太阳能电池片的最终并联电阻；
(6)对比所述初始并联电阻与最终并联电阻，评估太阳能电池片的PID衰减情况。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片的PID测试方法，其特征在于：所述尖锐型导体的尖端部和太阳能电池片的距离小于或等于1厘米。
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