N型晶體硅黑環光伏電池分類ClassificationofblackringsinN-typecrystallinesiliconphotovoltaiccells2023-02-03發布2023-I 1 1 1 1 3 4 1請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國材料與試驗團體標準委員會建筑材料領域委員會太陽能光伏系統應用技術1N型晶體硅黑環光伏電池分類GB/T29195-2012地面用晶體modules-Designqualificationandtypeapproval-Part2:Testprocedures）Electroluminescenceimageforcrystallinesilicon黑環特征blackringcharac4黑環光伏電池的分類N型晶體硅黑環光伏電池的分類和說明見表1。2與無黑環光伏電池處于同與無黑環光伏電池處于同存在一定風險，不推薦使注3：本表中的字母解釋：A——黑環完整度；B——黑色圓弧個數；按IECTS63202-2：2021獲取EL圖像的黑環特征，EL圖像的獲取應符合附錄A.1概述在產線上隨機抽取N型晶體硅光伏電池至少10000片，按IECTS63202-2：2021對光伏電池進行逐個測試，獲取EL圖像。并根據4.1中黑環特征進行分類。A.2樣品要求A.3設備要求測試設備由成像系統、暗室、電源、圖像處理系統組成，測試設備應A.4測試過程A.5EL圖像評估獲取的EL圖像的修正及評估應按照IECTS63202-2：2021中第4為了模擬N型晶體硅黑環光伏組件在實際使用中可能出現的問題，從而在產品設計和質量控制方面為了排除輔材對測試結果造成誤差，除電池片外，其他物料應5按照IEC61215-2:2021MQT21執行，黑環光伏組件PID96h和PID192h的測試（5主柵）見圖B.2，黑環光伏組件PID96h和PID192h的測試（9主柵）見圖B.3。按照IEC61215-2:2021MQT09執行，黑環mini光伏組件室內熱斑模擬測試（單片，無遮擋）見表B.1。6類別測試結果說明無黑環光伏電池電池平均溫度56.2℃,局部最高溫度58.7℃不完整黑環光伏電池電池平均溫度55.4℃,局部最高溫度59.7℃寬深黑環光伏電池電池平均溫度52.3℃,局部最高溫度60.3℃按照IEC61215-2:2021MQT09執行，黑環Mini光伏組件室內熱斑模擬測試（單片，遮擋50%）見表B.2。7類別測試結果說明無黑環電池局部最高溫度130.3℃不完整黑環光伏電池局部最高溫度131.5℃寬深黑環光伏電池局部最高溫度稍高135.4℃按照IEC61215-2:2021執行，用于評估黑環光伏組件承受由于溫度重復變化而引起的熱失配、疲勞和其他應力的能力。黑環光伏組件DH1000,TC200及TC50+HF10測試見圖B.4。8按照IEC61215-2:2021MQT16執行，用于評價黑環光伏組件在經受風、雪、覆冰等載荷下的功率衰減。黑環光伏組件靜態機械載荷測試見圖B.5，黑環光伏組件DH1000+動態機械載荷測試見圖B.6。近年對N型單晶硅片的研究表明，氧沉淀是引發N型單晶黑環的主要原因，為了驗證該結論，選取同一時期投產的不同初始頭部氧含量的N型頭部單晶順序片的效率及黑環占比情況。1#晶棒的初始氧含量為15.77ppma，2#晶棒初始氧含量為14.48ppma，3#晶棒的初始氧含量為11.39ppma。結果發現單晶頭部初始氧含量越高，頭部黑環占比及整棒黑環占比就越高，不同初始氧含量單晶頭部黑環及效率順序片驗證見圖C.1，不同位置具有黑環的硅片PL及電池片EL圖片見圖C.2，不同初始氧含量單晶的頭部和整棒黑環占比見圖C.3，典型硅棒軸項氧含量分布見圖C.4。因此，降低氧含量，能有效控制N型單晶黑環占比。C.2同一硅棒頭部氧含量及位置與黑環硅棒頭部頂端位置，氧含量高，超過20.0ppma時硅片PL圖像呈現出深環的特征，EL圖像多為寬深黑環和完整黑環；隨著硅棒頭部位置下移，氧含量逐