0BB無主柵技術(shù)在IBC電池中的應(yīng)用及封裝測(cè)試

傳統(tǒng)晶體硅太陽電池的正面金屬電極會(huì)造成光學(xué)損失，減少正面金屬電極覆蓋面積可以提高效率。背接觸太陽電池（IBC）將電極置于背面，提高光電轉(zhuǎn)換效率。降低太陽電池組件成本是行業(yè)發(fā)展的重要方向，其中銀漿成本占非硅成本的比例較高。0BB無主柵技術(shù)通過減少銀漿使用量來降低成本，同時(shí)提升組件性能。

0BB無主柵技術(shù)

無主柵技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于降低銀漿成本，減少遮光損失，縮短電流傳輸路徑，降低串聯(lián)電阻，提升組件功率。其發(fā)展歷程包括從3BB-5BB到多主柵(MBB)和超級(jí)多主柵(SMBB)技術(shù)，無主柵技術(shù)采用銅焊絲取代傳統(tǒng)主柵線，實(shí)現(xiàn)電流匯集和電池互聯(lián)。

IBC電池?zé)o主柵互聯(lián)示意圖

無主柵技術(shù)通過減少或消除正面主柵，增加受光面積，減少電阻損耗，提高光電轉(zhuǎn)換效率。無主柵太陽電池使用焊帶作為正面主柵，連接到背面副柵。

無主柵IBC光伏組件的封裝工藝

IBC光伏組件封裝結(jié)構(gòu)

常規(guī)工藝：采用雙層復(fù)合膜（POE+PET）與銅絲復(fù)合形成導(dǎo)電帶，經(jīng)太陽電池焊接、組裝、層壓、削邊裝框等流程封裝 IBC 光伏組件，但存在太陽電池彎曲、焊接不良、接觸不良、界面分層開裂等問題。

工藝改進(jìn)：采用單層復(fù)合膜（聚烯烴或乙烯 - 醋酸乙烯共聚物）替換雙層復(fù)合膜，并引入一體膜，避免了太陽電池彎曲和焊接不良問題，且在TC 老化試驗(yàn)中不會(huì)產(chǎn)生分層現(xiàn)象。

IBC 光伏組件穩(wěn)定性TC測(cè)試

熱循環(huán)試驗(yàn)

測(cè)試對(duì)象：常規(guī)工藝和改進(jìn)工藝的無主柵 IBC 光伏組件

測(cè)試條件：

在 1h 內(nèi)將溫度由 25°C 均速降低至 -40°C。然后保溫 15min。

再在 3h 內(nèi)由 -40°C 均速升溫至 85°C。然后保溫 15min。

最后在 2h 內(nèi)由 85°C 均速降溫至 25°C。試驗(yàn)共進(jìn)行 400 次。

無主柵IBC光伏組件的EL測(cè)試

常規(guī)工藝下的EL圖像

隨著TC老化試驗(yàn)的進(jìn)行，達(dá)到200次后，常規(guī)工藝的無主柵IBC光伏組件的EL圖像出現(xiàn)了明顯的邊緣發(fā)黑現(xiàn)象。這可能是由于雙層復(fù)合膜中的PET膜在層壓過程中無法熔化，導(dǎo)致產(chǎn)生了兩個(gè)界面，在熱循環(huán)老化過程中，彈性形變首先從邊緣開始，且變形量不一致，使銅絲與太陽電池的副柵之間出現(xiàn)接觸不良。

改進(jìn)工藝下的EL圖像

采用單層復(fù)合膜工藝避免了熱壓引起的IBC太陽電池的彎曲現(xiàn)象和焊接不良問題。單層復(fù)合膜在層壓過程中熔化后與背面封裝膠膜發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成穩(wěn)固的封裝體，在TC中不會(huì)產(chǎn)生分層現(xiàn)象。

在TC老化試驗(yàn)后，改進(jìn)工藝的無主柵IBC光伏組件的EL圖像仍保持良好的效果，沒有出現(xiàn)明顯的發(fā)黑或其他不良現(xiàn)象。

改進(jìn)工藝通過優(yōu)化工藝流程，顯著提高了無主柵IBC光伏組件的可靠性和性能，減少了TC老化試驗(yàn)后的不良現(xiàn)象。改進(jìn)工藝的無主柵IBC光伏組件在熱循環(huán)老化試驗(yàn)后表現(xiàn)出更好的EL圖像效果，具有更高的光電轉(zhuǎn)換效率和更長(zhǎng)的使用壽命。

美能熱循環(huán)環(huán)境試驗(yàn)箱

美能熱循環(huán)環(huán)境試驗(yàn)箱，可以驗(yàn)證評(píng)估太陽能電池/組件的可靠性和穩(wěn)定性，并通過熱疲勞誘導(dǎo)失效模式，早期識(shí)別制造缺陷。

• 滿足標(biāo)準(zhǔn)：IEC61215-MQT11（熱循環(huán)試驗(yàn)）；IEC61730-MST51（溫度循環(huán)試驗(yàn)）

• 升降溫速率：-40℃~+85℃，線性0~3.3℃/min可調(diào)

• 平均耗電量：≤100 KW·h（TC200單個(gè)循環(huán)耗電量）

溫度范圍：-50℃ ～ +150℃

通過熱循環(huán)測(cè)試的對(duì)比分析，證實(shí)了改進(jìn)工藝在提高無主柵IBC光伏組件的可靠性和性能方面的優(yōu)勢(shì)，為光伏組件的封裝技術(shù)發(fā)展提供了有益的指導(dǎo)。美能熱循環(huán)環(huán)境試驗(yàn)箱可以模擬快速的溫度變化，研究人員能夠更準(zhǔn)確地評(píng)估無主柵IBC光伏組件在經(jīng)過改進(jìn)工藝后的性能提升和可靠性改進(jìn)。