IEA PVPS Task 13 旨在提升光伏系统运行、可靠性和组件质量,通过收集不同气候区域的光伏系统运行数据,评估当前光伏可靠性和性能状况。报告重点分析了新旧光伏电池和组件技术中的退化模式和失效模式。
传统退化模式:
- 切割晶圆导致的细胞开裂:随着多丝技术发展,其对组件功率的影响已大大降低。
- 光致退化(LID)和光升温致退化(LeTID):由于使用镓掺杂代替硼掺杂,以及采用更薄的晶圆和更少杂质的生产工艺,LID/LeTID 的影响已显著降低。
- 电势诱导退化(PID):PID 仍是一个重要问题,特别是极化型 PID(PID-p),其机理复杂,受系统电压、光照和环境因素影响。报告建议采用新的测试方法,如 IEC 62804-1 (2025) 标准中规定的结合电势和光照的测试程序,以更准确地评估 PID 对实际应用的影响。
- 组件嵌体保护:报告强调了嵌体保护的重要性,特别是对于双面组件和半电池组件。
- 封装退化:报告分析了不同封装材料的退化模式,如背板开裂、封装材料与背板之间的兼容性问题等。
- 薄玻璃破裂:双面玻璃/玻璃组件中薄玻璃的破裂率较高,报告建议进行扩展的机械负载测试以评估其可靠性。
新型退化模式:
- TOPCon 组件:报告关注 TOPCon 组件中前金属接触的腐蚀问题,以及极化型 PID(PID-p)的影响。
- SHJ 组件:报告分析了 SHJ 组件中 ITO 和 a-Si:H 的退化模式,以及与水分和离子迁移相关的退化。
- 钙钛矿组件:报告总结了钙钛矿组件的已知退化模式,包括内在退化(如相不稳定、离子迁移、热退化和机械退化)、器件特定退化(如电荷传输和钝化层反应、电极诱导退化、划片加工相关退化和热膨胀系数差异引起的应变)以及组件特定退化(如模块布局和嵌入、电势诱导退化和测试和认证)。
结论:
报告建议光伏组件制造商和系统集成商关注新型退化模式,并通过加速测试和现场监测来评估其可靠性。报告还强调了改进测试方法的重要性,以更准确地评估新型退化模式对实际应用的影响。