衰减多少算优秀?晶科N型组件测试结果引起“内卷”
责任编辑:代腾腾 作者: 2021/12/10 16:02:00 浏览:882 企业

光衰是电池产品可靠性的重要性能指标之一。电池光衰所指的含义主要包括两种,光致衰减(LID)和热辅助光诱导衰减(LeTID)。


1973年H.Fischer等在P型掺硼CZ晶硅电池上发现了LID,1997年Jan Schmid等证实这是因为形成了硼氧复合中心,该机理得到了业界一致认可。为了在P型晶硅上改善这一问题,工业届采取了如下几种方式:(1)降低氧含量,通过热场及拉晶工艺降低硅片氧含量;(2)采用镓替代硼作为P型掺杂剂;(3)LID恢复处理:2006年Alex Herguth等人发现在较高温度的光照条件下或在施加正向电流的情况下,硼氧对会经历衰减—再生过程,这一过程能有效改善LID现象。而掺磷的N型晶硅因为硼含量极低,本质上消除了硼氧对的影响,几乎不会产生LID现象。晶科能源根据IEC 63202-1标准规定的LID测试内容(1 sun,60±5 ℃,一般累计5 kWh,最大20kWh),对典型的晶硅电池LID(5kWh)衰减进行了测试,结果如下图所示:


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LeTID现象最先由K. Ramspeck等人于2012年在P型多晶PERC电池上发现。LeTID是光伏材料普遍存在的一种现象:掺镓P型晶硅和N型晶硅都有关于这种现象的报道。其根本原因尚未明确,但目前学术界提供了两种可能的理论解释:(1)HID (氢诱导衰减),澳洲新南威尔士大学研究团队将LeTID的原因更多地归结于氢诱导。对此,Stuart Wenham教授使用水桶理论进行了阐述和解释。(2)钝化衰减,尚未有人揭露其清晰的物理机制,但改善这一问题的可能方向还是采用低氢含量的薄膜层、控制电池制作过程中的温度、开发与LID类似的LeTID恢复技术等。晶科能源根据IEC TS 63202-4的LeTID测试标准讨论稿(1 sun,75±2℃,168小时),对典型的晶硅电池LeTID衰减进行了测试,结果如下:


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晶科能源Tiger Neo系列N型组件以其出色的光衰性能(首年衰减小于1%,线性衰减小于0.4%),赢得了业界广泛关注。基于实验室条件,刚经生产完毕的N型电池及组件都有“零衰减”甚至是“负衰减”等特性,以上晶科的数据针对N型TOPCon测试为-0.1%LID及-0.3%LeTID也佐证了这个理论。但由于外部环境以及材料的老化,在实际的外部环境下,功率衰减会相应升高,这也解释了为什么部分厂家使用“零光衰“的说法,但同时只坚持首年质保维持在1%而非0%。除了更优的首年衰减外,晶科TigerNeo系列组件的线性衰减也十分出色。组件线性衰减控制在小于0.4%/年的范围内,在长达30年的生命周期里,Tiger Neo系列N型组件对比常规P型组件,最终功率输出能从84.8%提升至87.4%,为整个光伏系统带来更高的发电量输出,实现LCOE成本的大幅下降。


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晶科能源Tiger Neo系列N型组件相应的户外测试数据如下图所示,由数据可知,组件在1个月内的衰减均控制在0.32%以内,而在长达10个月的时间周期衰减也依然控制在0.7%左右,这无疑给客户吃了一剂定心丸。可以预见的是,在更长的生命周期里,晶科能源Tiger Neo系列组件会以更加强劲的优势在光伏项目中脱颖而出,引领光伏行业进步和升级。


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