《TCEC 20191126 光伏發(fā)電站背接觸晶體硅電池技術(shù)要求》

ICS27.160

F12

T/CEC

中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

T/CEC20191126

光伏發(fā)電系統(tǒng)背接觸晶體硅電池技術(shù)要求

Technicalrequirementofinterdigitatedbackcontactcrystalline

siliconcellforphotovoltaicsystem

(征求意見稿）

20XX-XX-XX發(fā)布20XX-XX-XX實(shí)施

中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布

T/CEC

201911

26

II

T/CEC20191126

光伏發(fā)電系統(tǒng)背接觸晶體硅電池技術(shù)要求

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地面用背接觸單晶晶體硅太陽(yáng)電池的結(jié)構(gòu)、性能要求、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、

包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存等技術(shù)要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于背結(jié)背接觸晶體硅電池。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適

用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本文件。

GB/T6495.4晶體硅光伏器件的I-V實(shí)測(cè)特性的溫度和輻照度修正方法

GB/T6495.11光伏器件第11部分：晶體硅太陽(yáng)電池初始光致衰減測(cè)試方法

GB13384機(jī)電產(chǎn)品包裝通用技術(shù)條件

GB/T14264半導(dǎo)體材料術(shù)語(yǔ)

GB/T29195地面用晶硅太陽(yáng)電池總規(guī)范

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

GB/T14264界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.2

背結(jié)背接觸晶體硅電池rearjunctioninterdigitatedbackcontactcrystallinesiliconcell

電池受光面（正表面）無(wú)柵線，所有正負(fù)柵線及PN結(jié)位于背面的晶體硅太陽(yáng)能電池。

3.3

初始光致衰減率initiallight-induceddegradation

電池使用初期，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的光照后，其內(nèi)部產(chǎn)生缺陷使少數(shù)載流子壽命降低，從而

引起電池的最大輸出功率下降的現(xiàn)象。

3.4

最大功率溫度系數(shù)temperaturecoefficientsofmaximumpower

在規(guī)定的測(cè)試條件下，被測(cè)晶體硅電池溫度每變化1℃，晶體硅電池功率的變化值。

3.5

電致發(fā)光electroluminescent(EL)

又可稱電場(chǎng)發(fā)光，簡(jiǎn)稱EL，是通過(guò)加在兩電極的電壓產(chǎn)生電場(chǎng)，被電場(chǎng)激發(fā)的電子碰

擊發(fā)光中心，而引起電子在能級(jí)間的躍遷、變化、復(fù)合導(dǎo)致發(fā)光的一種物理現(xiàn)象。

3.6

隱裂crack

延伸到電池片表面的解理或斷裂，其可能或許沒(méi)有穿過(guò)電池片的整個(gè)厚度。

3.7

斷柵gridinterrupt

1

通過(guò)肉眼觀測(cè)或用其它檢測(cè)技術(shù)顯現(xiàn)的電池片主、副柵線印刷斷路或焊接不良形成的斷

路。

3.8

黑芯片blackring

單晶硅片生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生晶體缺陷，在制作電池片過(guò)程中無(wú)法被消除，從而導(dǎo)致電池片

EL測(cè)試中心發(fā)黑，稱為“黑芯片”。

3.9

劃痕scratch

由于外力接觸電池片而造成的電池片表面肉眼可見的條型痕跡，或經(jīng)其它檢測(cè)技術(shù)顯現(xiàn)

出的條型狀發(fā)暗、發(fā)黑的現(xiàn)象。

3.10

黑邊celltechnologiccontamination

肉眼不可見，但可用其它檢測(cè)技術(shù)顯現(xiàn)出電池片的邊緣發(fā)暗、發(fā)黑的現(xiàn)象。

3.11

電池片黑片blackwafer

肉眼不可見，但可用其它檢測(cè)技術(shù)顯現(xiàn)出的存在發(fā)暗、發(fā)黑的電池片。

3.12

電池片黑點(diǎn)blackspot

肉眼不可見，但可用其它檢測(cè)技術(shù)顯現(xiàn)出的電池片點(diǎn)狀發(fā)暗、發(fā)黑的現(xiàn)象。

3.13

沾污contamination

在電池片上，非有意的附加到晶片表面上的物質(zhì)，它的線度遠(yuǎn)大于局部光散射體。沾污

可以是由吸盤印，手指，或手套印跡等形成的晶片表面上的外來(lái)物質(zhì)。

3.14

彎曲量bow

自由無(wú)夾持的電池片中位面的中心點(diǎn)與中位面基準(zhǔn)平面間的偏離。中位面基準(zhǔn)平面是指

定的小于電池片標(biāo)稱直徑的直徑圓周上的三個(gè)等距離點(diǎn)決定的平面。

3.15

崩邊（缺口）chip（indents）

電池表面或邊緣非有意的造成脫落材料的區(qū)域。某些崩邊是在電池片加工、測(cè)量或檢測(cè)

時(shí)，因傳送或放置樣品等操作引起的。崩邊的尺寸由樣品外形的正投影圖上所測(cè)量的最大徑

向深度和圓周弦長(zhǎng)確定。

3.16

晶體缺陷crystalindices

偏離理想晶格點(diǎn)陣中有規(guī)則的排列。

3.17

輕微劃傷microscratch

用肉眼在熒光燈（漫射光）照明條件下看不見，但在白織燈（高強(qiáng)度光）照明條件下看

得到的劃傷。

3.18

孔洞cavity

電池片中的空隙或孔洞。

4結(jié)構(gòu)

2

選取單晶硅片為基體材料，正面從外向基體表面依次是減反射層、鈍化層；背面從基體

表面向外依次是鈍化層、減反射層、金屬電極；電池背面為交叉式P、N區(qū)。電池結(jié)構(gòu)如圖1

所示。

圖1背結(jié)背接觸晶體硅電池結(jié)構(gòu)示意圖

5外觀和性能要求

5.1外觀及EL要求

5.1.1幾何尺寸

電池幾何尺寸要求見表1。

表1背接觸晶體硅電池幾何尺寸偏差

項(xiàng)目

規(guī)格

邊長(zhǎng)邊長(zhǎng)偏差對(duì)角線對(duì)角線偏差厚度變化

156.75mm×156.75mm156.75mm±0.25mm210mm±0.25mm＜25μm

158.75mm×158.75mm158.75mm±0.25mm211mm±0.25mm＜25μm

158.75mm×158.75mm166mm±0.25mm223mm±0.25mm＜25μm

166mm×166mm166mm±0.25mm216mm±0.25mm＜25μm

5.1.2外觀要求

電池的外觀要求見表2.

表2背接觸晶體硅電池外觀要求

序號(hào)項(xiàng)目要求檢查方式

1顏色電池的顏色應(yīng)均勻一致，肉眼觀察無(wú)水痕、手?。ㄓ≯E）等外肉眼/每片

觀缺陷；同一電池片內(nèi)允許出現(xiàn)相近顏色色差和跳色；跳色面

積≤電池片面積的1/10；允許正面邊緣1mm以內(nèi)有因鍍膜引起

的邊緣色差。

2裂紋及孔洞電池不應(yīng)存在肉眼可見的孔洞、裂紋肉眼/每片

3崩邊及缺口不允許“V”型崩邊及類“V”形缺口；“U”型崩邊長(zhǎng)度應(yīng)≤3mm，肉眼/每片

寬度應(yīng)≤0.5mm，深度應(yīng)≤1/2電池片厚度，數(shù)量應(yīng)≤1處；類“U“形

缺口距離電極主柵線應(yīng)＞5.0mm；長(zhǎng)度應(yīng)≤1.0mm，寬度應(yīng)

≤0.5mm，數(shù)量應(yīng)≤2個(gè)。

4斷柵斷柵距離應(yīng)≤1.0mm，數(shù)量應(yīng)≤3條。同一根柵線斷柵應(yīng)<2處；肉眼/每片

不允許連續(xù)性斷柵。

3

表2背接觸晶體硅電池外觀要求（續(xù)）

序號(hào)項(xiàng)目要求檢查方式

5沾污允許輕微沾污，單個(gè)面積應(yīng)≤25mm2，個(gè)數(shù)應(yīng)≤1個(gè)；且距離電肉眼/每片

池60cm處目測(cè)不可見。

6劃痕劃痕寬度應(yīng)≤1mm，長(zhǎng)度應(yīng)≤10mm，個(gè)數(shù)應(yīng)≤1個(gè)。肉眼/每片

5.1.3EL要求

電池的EL要求見表3.

表3背接觸晶體硅電池EL要求

序號(hào)項(xiàng)目要求檢查方式

1隱裂電池片不應(yīng)有隱裂EL/每片

2斷柵同一處連續(xù)性斷柵應(yīng)≤3根；同一片電池應(yīng)≤2處；非連續(xù)性斷柵應(yīng)≤8EL/每片

根。

3劃痕允許暗度較淺的輕微劃傷；允許較深劃傷，單根長(zhǎng)度應(yīng)≤25mm，個(gè)EL/每片

數(shù)應(yīng)≤2個(gè)。

4黑芯片不允許出現(xiàn)EL/每片

5電池片允許寬度≤10mm的條形邊緣發(fā)黑，黑邊個(gè)數(shù)應(yīng)≤1個(gè)；不允許電池片EL/每片

黑邊四角發(fā)黑

6電池片允許暗度較淺的霧狀發(fā)黑，霧狀區(qū)域顏色與主體基本一致，面積應(yīng)EL/每片

黑片不超過(guò)電池總面積20%；不允許暗度較深的霧狀發(fā)黑。

7電池片電池片邊緣允許暗度較淺的黑點(diǎn)，不允許暗度較深且密集分布的黑EL/每片

黑點(diǎn)點(diǎn)（距電池邊緣5mm以內(nèi)邊緣黑點(diǎn)不限個(gè)數(shù)）；電池片內(nèi)不允許單

個(gè)面積＞15mm2的黑點(diǎn)。

5.2性能要求

5.2.1彎曲變形

電池的變形用電池的彎曲量來(lái)衡量，電池的彎曲量如圖2所示，電池允許的最大彎曲量

應(yīng)≤2.5mm。

圖2電池的彎曲量測(cè)試示意圖

5.2.2電池主柵電極附著強(qiáng)度應(yīng)≥0.7N/mm。針對(duì)僅有細(xì)柵的電池片，使用3M膠帶完全與

柵線接觸后，撕拉膠帶無(wú)漿料脫落或掉粉。

5.2.3電池最大功率溫度系數(shù)應(yīng)≤-0.32%/K。

5.2.4電池初始光致衰減率應(yīng)≤0.4%。

5.2.5環(huán)境試驗(yàn)要求

5.2.5.1熱循環(huán)

4

經(jīng)熱循環(huán)試驗(yàn)后，電池不開裂、電極不脫落、減反射膜不變色。

5.2.5.2濕熱貯存

經(jīng)濕熱貯存試驗(yàn)后，電池功率衰減率應(yīng)≤5%。

6檢驗(yàn)規(guī)則

6.1檢驗(yàn)分類

檢驗(yàn)包括型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)。

6.2檢驗(yàn)方法

6.2.1外觀及EL檢驗(yàn)

(a)幾何尺寸檢驗(yàn)

電池的尺寸采用分辨率大于優(yōu)于0.02mm的卡尺測(cè)量，電池的厚度采用分辨率大于0.01mm

的千分尺測(cè)量。

電池的尺寸參照GB/T29195進(jìn)行檢測(cè)。

(b)外觀檢驗(yàn)

對(duì)電池的表面通過(guò)人工目檢或設(shè)備檢驗(yàn)，人工檢驗(yàn)需在照度不低于1000Lx的白色光源

下，產(chǎn)品與雙眼距離約30cm-50cm，檢驗(yàn)方法見表4。

表4電池外觀檢驗(yàn)方法

序號(hào)項(xiàng)目試驗(yàn)方法

1顏色目測(cè)/外觀檢驗(yàn)設(shè)備，每片

2裂紋及孔洞目測(cè)/外觀檢驗(yàn)設(shè)備，每片

3崩邊及缺口目測(cè)/外觀檢驗(yàn)設(shè)備，每片

4斷柵目測(cè)/外觀檢驗(yàn)設(shè)備，每片

5沾污目測(cè)/外觀檢驗(yàn)設(shè)備，每片

6劃痕目測(cè)/外觀檢驗(yàn)設(shè)備，每片

6.2.2電致發(fā)光（EL）檢驗(yàn)

6.2.2.1EL測(cè)試設(shè)備要求：恒流電源輸出電流、電壓范圍應(yīng)大于被測(cè)電池的開路電壓和短路

電流，照度計(jì)測(cè)量精度應(yīng)滿足±5%，光學(xué)檢測(cè)模塊近紅外光的感光能力范圍波長(zhǎng)

550nm~1100nm，成像感光度（ISO）≤800。

6.2.2.2條件：在環(huán)境溫度-30℃~40℃，濕度≤90%RH，自然光照度不高于0Lux。

6.2.2.3方法：采用恒流電源，通入0.9~1.1倍的電池最大工作電流值的反向電流，電壓按電

池最大工作電壓值的0.9~1.1倍設(shè)置，曝光時(shí)間按1/250s~1/30s進(jìn)行設(shè)置測(cè)試。

6.2.3彎曲變形檢驗(yàn)

按照GB12632單晶硅太陽(yáng)電池總規(guī)范方法進(jìn)行測(cè)量。

6.2.4電極附著強(qiáng)度檢驗(yàn)

在待測(cè)電池主柵電極上焊接與生產(chǎn)線一致的焊帶，應(yīng)不存在虛焊現(xiàn)象。

將焊有焊帶的電池固定于拉力測(cè)試設(shè)備上，焊帶與測(cè)試設(shè)備連接。試驗(yàn)時(shí)按反向180°

的方向、行進(jìn)速度500mm/min的條件進(jìn)行，檢測(cè)方法見圖3。

按要求分別測(cè)試每條電極的附著強(qiáng)度并記錄斷裂時(shí)的數(shù)據(jù)，記錄表參考附錄A.2。

針對(duì)僅有細(xì)柵的電池片，使用3M膠帶完全與柵線接觸后，撕拉膠帶無(wú)漿料脫落或掉粉，

一張電池片測(cè)試左上、中間、右下的位置的拉力情況。

5

圖3電極附著強(qiáng)度檢驗(yàn)示意圖

6.2.5最大功率溫度系數(shù)

按照GB/T6495.4晶體硅光伏器件的I-V實(shí)測(cè)特性的溫度和輻照度修正方法測(cè)試。

6.2.6初始光致衰減率

計(jì)算公式：Di=(PI-PF)/PI×100%

式中：

Di——電池的初始光致衰減率；

PI——電池未經(jīng)過(guò)初始光致衰減，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的最大輸出功率；

PF——電池經(jīng)過(guò)初始光致衰減，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的最大輸出功率趨于穩(wěn)定后的最大輸

出功率。

測(cè)試方法：在實(shí)際陽(yáng)光或模擬陽(yáng)光下照射，保持電池溫度不超過(guò)80℃，使累計(jì)輻射量達(dá)

到5.5kWh·m-2到6.5kWh·m-2，按照GB/T6495.11光伏器件第11部分：晶體硅太陽(yáng)電池初始光

致衰減測(cè)試方法測(cè)試。

6.2.7環(huán)境試驗(yàn)

(a)熱循環(huán)試驗(yàn)

按照GB/T29195地面用晶體硅太陽(yáng)電池總規(guī)范測(cè)試方法測(cè)試，肉眼觀測(cè)電池外觀變化情

況。

(b)濕熱貯存試驗(yàn)

計(jì)算公式：P=(PI-PF)/PI×100%

式中：

P——電池經(jīng)濕熱貯存試驗(yàn)后的功率衰減率；

PI——電池未經(jīng)過(guò)濕熱貯存試驗(yàn)，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的輸出功率；

PF——電池經(jīng)過(guò)濕熱貯存試驗(yàn)，在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下的輸出功率。

測(cè)試方法：將電池放置在環(huán)境試驗(yàn)箱中，溫度45℃±2℃，相對(duì)濕度95%±2%，存放時(shí)間

為48h。然后放入室溫（25℃±10℃），自然冷卻干燥，直到降至室溫溫度，測(cè)試電池功率

衰減率值。

6.3出廠檢驗(yàn)

出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目包括電池外觀、外形尺寸及偏差、電極附著強(qiáng)度、EL、溫度沖擊,見表5。

產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)檢部門檢驗(yàn)合格，并簽發(fā)合格證后方可出廠。

6.4型式試驗(yàn)

型式檢驗(yàn)包括本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的全部檢驗(yàn)項(xiàng)目，見表5，型式檢驗(yàn)每年應(yīng)進(jìn)行1次。有下列情

況之一時(shí)，宜進(jìn)行型式試驗(yàn):

a)新產(chǎn)品投產(chǎn)鑒定或鑒定新產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)時(shí);

b)正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝及關(guān)鍵設(shè)備有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時(shí);

c)停產(chǎn)半年以上恢復(fù)生產(chǎn)時(shí);

d)供需雙方發(fā)生產(chǎn)品質(zhì)量爭(zhēng)議需要仲裁時(shí);

e)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督部門或主管部門提出型式檢驗(yàn)要求時(shí)。

6

表5檢驗(yàn)項(xiàng)目

檢驗(yàn)項(xiàng)目型式試驗(yàn)出廠檢驗(yàn)技術(shù)要求試驗(yàn)方法

彎曲變形√5.16.1

電極附著強(qiáng)度√√5.26.2

最大功率溫度系數(shù)√5.36.3

初始光衰減比率√5.46.4

外觀要求√√5.56.5

EL要求√√5.66.6