CN106253850B - 一种减反射膜抗pid性能的测试方法 - Google Patents

Abstract

一种减反射膜抗PID性能的测试方法，包括如下步骤：(1)将硅片清洗、制绒、镀减反射膜、烧结退火；(2)在步骤(1)所得硅片表面连续撒电荷，同时检测硅片表面的电压值；(3)对比硅片表面电压与电荷量，若硅片表面电压随着电荷量呈线性增加，则说明减反射膜绝缘性能较好，则后续的电池或组件具备抗PID性能好；否则说明减反射膜绝缘性能较差，后续的电池或组件抗PID性能较差。本发明提供的测试方法可在电池制造过程中快速准确地测试减反射膜抗PID效应，从而减少组件测试中带来的浪费。

Description

一种减反射膜抗PID性能的测试方法

技术领域

本发明属于光伏行业晶体硅/硅片性能测试领域，尤其涉及一种减反射膜抗PID性能的测试方法。

背景技术

在传统能源逐渐枯竭，环境日益恶化的今天，太阳能光伏发电以其取之不尽用之不竭清洁无污染等优点收到人们的追捧。在太阳能的有效利用当中，大阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一。为此，人们研制和开发了太阳能电池。制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电于转换反应。

根据所用材料的不同可分为：硅太阳能电池；以无机盐如砷化镓III-V化合物、碲化镉、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；功能高分子材料制备的太阳能电池；纳米晶硅太阳能电池等。其中，晶体硅太阳能电池性能稳定，转化效率高等特点，占据了90％以上的光伏电池市场。

受环境等因素影响，晶体硅太阳电池组件在长期高电压作用下，会出现电压致衰减效应(potential induced degradation,PID)，PID是电池组件的封装材料和其上表面及下表面的材料，电池片与其接地金属边框之间的高电压作用下出现离子迁移，而造成组件性能衰减的现象。组件的PID效应作为影响电站发电量的重要因素之一，受到了业界的广泛关注。PID效应产生的根源在于玻璃、封装材料之间存在漏电流，大量的电荷聚集在电池片表面，使得电池板表面的钝化效果恶化，导致电池性能降低。PID效应对太阳能电池组件的输出功率影响巨大，是光伏电站发电量的“恐怖杀手”。当前解决PID问题的主要途径是生产具有抗PID性能的太阳能电池片，而生产具有抗PID性能的太阳能电池片的关键是镀抗PID的减反射膜。

然而，目前减反射膜抗PID效应测试标准通常在组件端，一旦组件抗PID性能不满足要求，因其已经封装无法返工，只能报废或降级，从而给企业带来巨大的损失。如何有效并及时地检测到减反射膜抗PID效应成为目前光伏行业重点研究的方向之一。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种在电池制造过程中快速检测电池减反射膜抗PID性能的方法。本发明提供的测试方法可在电池制造过程中快速准确地测试减反射膜抗PID效应，从而减少组件测试中带来的浪费。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种减反射膜抗PID性能的测试方法，包括如下步骤：

(1)将硅片清洗、制绒、镀减反射膜、烧结退火；

(2)在步骤(1)所得硅片表面连续撒电荷，即连续加带电离子，电离空气以产生正负离子，同时检测硅片表面的电压值；

(3)对比硅片表面电压与电荷量，若硅片表面电压随着电荷量呈线性增加，则说明减反射膜绝缘性能较好，则后续的电池或组件具备抗PID性能好；否则说明减反射膜绝缘性能较差，后续的电池或组件抗PID性能较差。

清洗、制绒、镀减反射膜、烧结退火按常规电池制造工艺进行即可。

作为优选，步骤(1)中所述硅片不进行磷扩散，以便保证测试的准确性，防止硅片表面磷扩散影响测试。

作为优选，步骤(1)中所述减反射膜可为但不限于氧化铝、氧化硅、氮化硅等，电池制程中具有不同反射率，能起减反射效果的减反射膜都可以在本发明中使用。

作为优选，步骤(2)中硅片表面的电压值使用开尔文探头进行检测。

作为优选，所述方法包括如下步骤：

(1)将不进行磷扩散的硅片清洗、制绒、镀减反射膜、烧结退火；

(2)在步骤(1)所得硅片表面连续撒电荷，同时使用开尔文探头检测硅片表面的电压值；

(3)对比硅片表面电压与电荷量，若硅片表面电压随着电荷量呈线性增加，则说明减反射膜绝缘性能较好，则后续的电池或组件具备抗PID性能好，通过测试；否则说明减反射膜绝缘性能较差，后续的电池或组件抗PID性能较差，则通不过测试。

本发明提供的测试方法能够快速测试出减反射膜抗PID效应；简单易行且不会额外增加测试费用，易于操作。

附图说明

图1是镀膜硅片sp1的电荷和表面电压关系图；

图2是镀膜硅片sp3的电荷和表面电压关系图。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

一种减反射膜抗PID性能的测试方法，包括如下步骤：

(1)取4组硅片，分别标识为sp1、sp2、sp3、sp4，其中sp1和sp3每组20片，sp2和sp4每组100片，按常规电池制造工艺清洗、制绒。sp2和sp4常规电池制造工艺扩散。

(2)制绒后/扩散后硅片将sp1、sp2同时按产线正常工艺镀减反射膜；sp3、sp4同时进行抗PID镀膜工艺镀减反射膜。sp1和sp3进行烧结退火，sp2和sp4正常工艺印刷、烧结。

(3)sp1和sp3硅片每组抽取5片测减反射膜的抗PID性能。测试结果分别为图1和图2。从图1中可以看出，随着电荷增加，硅片表面的电压不再呈现线性，说明sp1硅片抗PID效果不好。图2则说明，随着电荷增加，硅片表面的电压呈现线性，说明sp3硅片抗PID效果好。

(4)sp2和sp4组电池片每组抽取60片用相同BOM材料(EVA为普通非抗PID类型EVA)做成一个组件，按标准测试条件(1000V电压、65℃，85％，96h)测试组件PID性能，测试结果如下表1。

经过对比发现，sp1硅片和sp2做成的组件均没有通过PID测试，sp3硅片和sp4做成的组件则均通过PID测试。

由上可以说明，直接测减反射膜的抗PID性能和同样的减反射膜组装成的组件后的PID性能测试结果是一致的。即本发明在将减反射膜组装之前通过直接测试减反射膜的抗PID性能即可监控其抗PID性能，而不用将其组装成组件后测试组件的抗PID性能。从而大大降低了由于组件的不合格报废给企业带来巨大的损失。

表1sp2和sp4组件PID测试结果。

样品号	PID测试后功率衰减率
		sp2	8.1％
sp4	2.3％

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (5)

1.一种减反射膜抗PID性能的测试方法，包括如下步骤：

(1)将硅片清洗、制绒、镀减反射膜、烧结退火；

(2)在步骤(1)所得硅片表面连续撒电荷，同时检测硅片表面的电压值；

(3)对比硅片表面电压与电荷量，若硅片表面电压随着电荷量呈线性增加，则说明减反射膜绝缘性能较好，则后续的电池或组件具备抗PID性能好；否则说明减反射膜绝缘性能较差，后续的电池或组件抗PID性能较差。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)中所述硅片不进行磷扩散。

3.根据权利要求1或2所述的测试方法，其特征在于，步骤(1)中所述减反射膜为氧化铝、氧化硅或氮化硅。

4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，步骤(2)中硅片表面的电压值使用开尔文探头进行检测。

5.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将不进行磷扩散的硅片清洗、制绒、镀减反射膜、烧结退火；

(2)在步骤(1)所得硅片表面连续撒电荷，同时使用开尔文探头检测硅片表面的电压值；

(3)对比硅片表面电压与电荷量，若硅片表面电压随着电荷量呈线性增加，则说明减反射膜绝缘性能较好，则后续的电池或组件具备抗PID性能好；否则说明减反射膜绝缘性能较差，后续的电池或组件抗PID性能较差。