T-CPIA 0055.1-2024 晶體硅光伏電池 第1部分：n 型隧穿氧化鈍化接觸光伏電池

CCSF12Crystallinesiliconphotovoltaiccells—PacellswithtunneloxidepassivatingIT/CPIA0055.1—2024前言 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4技術要求 4.1外觀 4.2尺寸 4.3力學性能 4.4電性能 4.5可靠性 4.6電致發(fā)光圖像 5試驗方法 5.1外觀 5.2尺寸 5.3翹曲度 5.4電極抗拉強度試驗 5.5電性能參數 5.6溫度系數 5.7最大功率（Pmax）初始光致衰減 5.8雙面率 5.9熱循環(huán)試驗 5.10光熱衰減試驗 5.11電致發(fā)光 6檢驗規(guī)則 6.1檢驗分類 6.2型式試驗 6.3出廠檢驗 6.4檢驗項目 7標志、包裝、儲存和運輸 7.1標志 7.2包裝 7.3儲存 7.4運輸 T/CPIA0055.1—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是T/CPIA0055《晶體硅光伏電池》的第1部分。T/CPIA0055已經發(fā)布了以下部分：——第1部分：n型隧穿氧化鈍化接觸光伏電池；——第2部分：異質結光伏電池。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國光伏行業(yè)協會標準化技術委員會提出。本文件由中國光伏行業(yè)協會標準化技術委員會歸口。本文件起草單位：泰州中來光電科技有限公司、中國電子技術標準化研究院、通威太陽能（成都）有限公司、北京鑒衡認證中心有限公司、中國國檢測試控股集團股份有限公司、無錫尚德太陽能電力有限公司、英利能源發(fā)展有限公司、蘇州中來光伏新材股份有限公司、青海黃河上游水電開發(fā)有限責任公司西安太陽能電力分公司、江蘇順風新能源科技有限公司、天合光能股份有限公司、正泰新能科技股份有限公司、晶澳太陽能科技股份有限公司、晶科能源有限公司。本文件主要起草人：張曼、喬振聰、潘飛、陳曉達、王趕強、周罡、高丹妮、黃海濤、劉莉麗、張付特、唐蘭蘭、姜倩、徐春、杜文星、馬玉超、何大娟、張昕宇、周潤姮。1T/CPIA0055.1—2024晶體硅光伏電池第1部分：n型隧穿氧化鈍化接觸光伏電池本文件規(guī)定了n型隧穿氧化鈍化接觸光伏電池（以下簡稱“電池”）的技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、儲存和運輸。本文件適用于n型隧穿氧化鈍化接觸光伏電池的生產與檢驗。其他類似結構的光伏電池可參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2297太陽光伏能源系統術語GB/T2828.1—2012計數抽樣檢驗程序第1部分：按接收質量限(AQL)檢索的逐批檢驗抽樣計劃GB/T29195—2012地面用晶體硅太陽電池總規(guī)范GB/T30869太陽能電池用硅片厚度及總厚度變化測試方法SJ/T11630—2016太陽能電池用硅片幾何尺寸測試方法T/CPIA0020—2020晶體硅光伏電池電致發(fā)光測試方法T/CPIA0041—2022晶體硅光伏電池熱輔助光致衰減測試方法IEC60891晶體硅光伏器件的I-V實測特性的溫度和輻照度修正方法（PhotovoltaicdevicesProceduresfortemperatureandirradiancecorrectionstomeasuredI-Vcharacteristics）IEC60904-1光伏器件第1部分：光伏電流-電壓特性的測量（Photovoltaicdevices—Part1:Measurementofphotovoltaiccurrent-voltagecharacteristics）IEC63202-1光伏電池第1部分：晶體硅光伏電池的光誘導衰減的測試（Photovoltaiccells—Part1:Measurementoflight-induceddegradationofcrystallinesiliconphotovoltaiccells）IECTS63202-3光伏電池第3部分：雙面光伏電池電流-電壓特性的測量（Photovoltaiccells—Part3:Measurementofcurrent-voltagecharacteristicsofbifacialphotovoltaiccells）3術語和定義GB/T2297以及下列術語和定義適用于本文件。3.1n型光伏電池n-typephotovoltaiccells以n型硅為襯底的光伏電池。3.2隧穿氧化鈍化接觸光伏電池photovoltaiccellswithtunneloxidepassivatingcontactsTOPCon電池TOPConPVcells在光伏電池襯底與金屬電極之間加入一層隧穿氧化層和摻雜多晶硅層，實現表面鈍化和載流子選擇性收集的晶體硅光伏電池。4技術要求4.1外觀電池的外觀要求如下：2T/CPIA0055.1—2024a)電池的顏色應均勻一致，無水痕、手印等外觀缺陷。電池間應無明顯的色差；b)電池上不應存在肉眼可見的孔洞、裂紋及V形缺口；c)同一片電池上出現的崩邊、鈍形缺口不應超過兩處，且外形缺陷的長度應不大于1mm，由邊緣向中心的深度應不大于1mm；d)電池邊緣向內2mm距離內不應有刻蝕線；e)電池正面不應有層壓后形成跳色的花籃印。4.2尺寸電池的尺寸應滿足表1要求，典型電池尺寸要求見表2，其他電池尺寸應符合產品規(guī)范的規(guī)定。表1電池尺寸要求°°%表2典型電池尺寸4.3力學性能4.3.1翹曲度電池允許的翹曲度宜不超過1mm，且應符合產品規(guī)范的規(guī)定。4.3.2電極附著強度（電極與焊點抗拉強度）焊帶與電極主柵應結合良好，無虛焊或過焊現象。焊接后按照5.4的要求進行試驗，電極與焊點應結合牢固，電極不應從基體材料上脫落，電極與焊點之間不應脫離。主柵各焊點焊接拉力的均值應大于等于1.25N/mm，每根主柵線的單點合格率不低于80%。4.4電性能4.4.1電性能參數電性能參數包括標準測試條件（StandardTestConditions，STC）條件下開路電壓、短路電流、最大功率，其他電性能參數要求（填充因子、轉換效率、反向漏電流等）由供需雙方約定，并符合電池電性能參數相關產品規(guī)范的規(guī)定。4.4.2溫度系數3T/CPIA0055.1—2024電池溫度系數包括但不僅限于短路電流溫度系數ɑ、開路電壓溫度系數β和最大功率溫度系數δ。電池溫度系數應符合相關產品規(guī)范的規(guī)定。4.4.3最大功率（Pmax）初始光致衰減按照IEC63202-1方法進行試驗后，電池最大功率初始光致衰減率不應超過1%。電池最大功率初始光致衰減比率以△表示，由5.7試驗前后的電性能參數對比得到，按公式（1）進行計算：式中：Δ——電池最大功率初始光致衰減比率，單位為百分比（%Pmax.before——試驗前STC最大輸出功率，單位為瓦特（WPmax.after——試驗后STC最大輸出功率，單位為瓦特（W）。4.4.4雙面率按照IECTS63203-3進行測試，電池雙面率應不低于80%，且符合產品規(guī)范的規(guī)定。電池雙面率以BiFi表示，由5.8規(guī)定的試驗方法得到，按公式（2）進行計算：式中：BiFi——電池雙面率，單位為百分比（%Pmaxrear——電池背面最大功率，單位為瓦特（WPmaxfront——電池正面最大功率，單位為瓦特（W）。4.5可靠性4.5.1熱循環(huán)試驗按5.9規(guī)定的方法進行試驗，試驗后電池的外觀、力學性能應符合4.1、4.3的規(guī)定，電池片效率衰減應不超過3%。4.5.2光熱衰減試驗按5.10規(guī)定的方法進行試驗，試驗后電池的外觀、力學性能應符合4.1、4.3的規(guī)定，電池片效率衰減應不超過1%。4.6電致發(fā)光圖像電池電致發(fā)光圖像要求如下：a)隱裂：電池外表面應允許有微裂紋，不允許有貫穿隱裂紋。隱裂紋包括單條隱裂紋、多條隱裂紋、交叉隱裂紋等；b)黑斑：電池內部因接觸效果欠佳導致的斑狀灰色發(fā)黑面積應不超過30%；c)黑環(huán)：電池內部形成的圈狀發(fā)黑現象，不允許中心區(qū)域發(fā)黑或圈與圈之間的塊狀發(fā)黑，黑環(huán)圈數不限；d)斷柵：電池正面或背面因漿料粘度或網版堵塞造成的印刷柵線斷開，占總刪線的百分比不超過e)網紋?。弘姵貎炔坑蔁Y工藝不良導致接觸效果欠佳的履帶狀陰影，占電池面積應不超過30%；f)云霧：電池內部因接觸效果欠佳導致的霧狀灰色發(fā)黑，面積應不超過30%；g)黑邊黑角：電池邊緣或邊角因鈍化效果欠佳導致的發(fā)黑區(qū)域，允許垂直邊部向內≤15mm以內的寬度。5試驗方法5.1外觀4T/CPIA0055.1—2024在照度不小于1000lx的光源下對電池進行目測，或利用自動檢測設備進行檢測。5.2尺寸電池的邊長、直徑、垂直度應采用分辨力優(yōu)于0.02mm的光學成像系統或千分尺測量。電池的厚度應采用分辨力優(yōu)于0.01mm的測厚儀測量法。5.3翹曲度按GB/T29195—2012的規(guī)定進行。5.4電極抗拉強度試驗取長度大于電池片的涂錫焊帶，將其浸入助焊劑溶液中10min，取出后在加熱平臺直至焊帶表面無助焊劑藥液殘留。將涂錫焊帶手工焊接在電池片的正背面主柵上，有效焊接距離貫穿整個電池主柵表面。對焊接后的涂錫焊帶與電池片進行180°的剝離試驗，如圖1所示。電池片放置拉力測試平臺時應使用固片夾進行固定。涂錫焊帶通過上夾板的開槽引出（開槽的寬度應略大于涂錫焊帶的寬度）。在試驗機上以500mm/min的速度進行試驗，試驗機的測力系統準確度應為1級或優(yōu)于1級，記錄平均剝離強度（平均剝離力與涂錫焊帶寬度的比值應取剝離曲線中相對峰值曲線段。電極抗拉測試需監(jiān)控到主柵每個焊點位置，單片電池片平均選取5根主柵位置進行監(jiān)控，同時記錄單點合格率，單點合格率為每個峰值對應值宜≥1.25N/mm的個數與總峰值個數的比值。拉力拉力≥20≥20mm圖1剝離試驗示意圖5.5電性能參數電池電性能參數檢測按IEC60904-1的規(guī)定進行。5.6溫度系數電池溫度系數檢測按IEC60891的規(guī)定進行。5.7最大功率（Pmax）初始光致衰減電池最大功率（Pmax）初始光致衰減按照IEC63202-1的規(guī)定進行。5.8雙面率電池雙面率參數按照IECTS63203-3的規(guī)定進行。5.9熱循環(huán)試驗參考GB/T29195的方法，將經初始光衰減穩(wěn)定后的電池樣品間隔地放置在環(huán)境試驗箱（相對濕度小于60%）中，按照圖5的溫度分布，使電池的溫度在-40℃±2℃和85℃±2℃之間循環(huán)。低溫端和高溫端之間的溫度變化率不得超過100℃/h，在兩個極端溫度的保持時間不少于10min，一次循環(huán)時間不超過6h，循環(huán)次數5次。試驗后按5.1、5.3、5.4、5.5的規(guī)定對電池的外觀、力學性能和電性能參數中的最大功率進行檢測。5T/CPIA0055.1—2024+85+80保持時間不少于10分鐘溫度表化率不超過100℃/h-40最大循環(huán)時間時間（h）4保持時間不少于10分鐘繼續(xù)進行特定次數的循環(huán)+258623571圖2熱循環(huán)試驗溫濕度控制曲線5.10光熱衰減試驗光熱衰減試驗按T/CPIA0041—2022的規(guī)定進行。試驗后按5.1、5.3、5.4、5.5的規(guī)定對電池的外觀、力學性能和電性能參數中的最大功率進行檢測。5.11電致發(fā)光電致發(fā)光按照T/CPIA0020—2020的規(guī)定進行。6檢驗規(guī)則6.1檢驗分類檢驗分為型式試驗和出廠檢驗。6.2型式試驗有下列情形之一時，應進行型式試驗：a）新產品或老產品轉廠生產的試制定型鑒定；b）正式生產后如產品結構、原材料、生產工藝和管理有較大改變，可能影響產品性能時；c）長期停產后恢復生產時；d）出廠檢驗結果與上一次型式檢驗結果有較大差異時；e）國家質量監(jiān)督機構提出型式檢驗要求時；f）企業(yè)要求定期檢驗時。型式檢驗若有任一項目不符合本文件要求，則應重新采樣檢驗。若仍有不合格項，則型式檢驗為不合格。6.3出廠檢驗產品出廠前應由檢驗部門進行檢驗（在一致條件下逐批生產或按企業(yè)規(guī)定方式匯總起來的一定數量產品為一批并出具檢驗結果或檢驗報告。出廠檢驗水平參照GB/T2828.1—2012的要求。6.4檢驗項目檢驗項目應符合表3的規(guī)定。表3檢驗項目1√√2√ 6T/CPIA0055.1—2024表3檢驗項目（續(xù)）3√—4√—5√√6√—7√—8√—9√—√—√√7標志、包裝、儲存和運輸7.1標志包裝上應有清晰的標志，包括但不限于制造商名稱、產品名稱、產品型號、電池片轉換效率或最大功率、生產日期、數量、追溯條碼等信息。7.2