发布时间:2014-11-24 浏览次数:2745次
经过一系列的研发与工艺调试工作,2014年11月19日,江苏荣马新能源有限公司抗PID电池实现全面量产,量产电池效率可达18.1%。经过抗PID处理的电池经过组件封装后,在85℃、85%湿度和外加电压1000V的实验模拟恶劣自然环境下老化96小时,组件功率衰减仅在1.0%-1.5%(见表1),低于一般抗PID组件5%的功率衰减值,更远低于目前市场上无抗PID功能组件20%-60%的功率衰减值。
表1 电池组件PID衰减前后电性能对比
组件编号 |
PID衰减 |
Pmax(W) |
Voc(V) |
Vmp(V) |
Isc(A) |
Imp(A) |
FF(%) |
功率 衰减 |
1 |
PID衰减前 |
255.69 |
37.81 |
30.31 |
9.002 |
8.437 |
75.13 |
1.33% |
PID衰减后 |
252.29 |
37.67 |
29.78 |
8.988 |
8.428 |
74.51 | ||
2 |
PID衰减前 |
256.27 |
37.90 |
30.30 |
8.991 |
8.45 |
75.21 |
1.48% |
PID衰减后 |
252.47 |
37.57 |
29.83 |
8.978 |
8.415 |
74.86 | ||
3 |
PID衰减前 |
258.52 |
37.95 |
30.46 |
9.025 |
8.456 |
75.48 |
1.06% |
PID衰减后 |
255.77 |
37.72 |
30.36 |
9.011 |
8.438 |
75.25 |
今年中国光伏电站建设规模预计将达10GW左右,然而,部分国内已建成的光伏电站已出现了大规模的质量问题,其中一大严重的问题是组件功率衰减,这已成为影响光伏电站建设的一大主要障碍。据国内权威机构测试统计,国内大型地面电站光伏组件的功率衰减值一般在5-20%之间。一些质量差的组件,只运行了1年,功率衰减值就达到了20%,甚至有些组件功率衰减竟超过60%,而一些组件质量做得好的电站,每年组件功率的衰减可以做到0.1%,这其中的经济收益差别不言自明。
影响晶硅光伏组件功率衰减的一大核心因素是晶硅电池。由于组件中的一个重要辅料EVA容易水解产生醋酸,醋酸可以和玻璃中的钠盐反应,导致钠离子迁移到电池表面影响电池性能,从而导致组件功率的衰减,也即引起组件PID衰减。荣马新能源研发出的抗PID电池,是在电池表面生长一层致密的SiO2阻挡层,可以有效的阻止钠离子迁移到电池表面,从而避免电池组件的功率衰减。目前常规电池制备抗PID阻挡层的方法包括提高氮化硅膜折射率、利用笑气沉积氮氧化硅、臭氧氧化形成SiO2氧化层、紫外光激发形成SiO2氧化层等等,这些方法各有利弊。经过长时间研究与对比,荣马新能源选用了紫外光激发形成SiO2的方式(设备见图1),避免了臭氧氧化不均匀甚至氧化不成功的问题,可以保证每片电池片都具有抗PID的功能,同时也解决了工艺生产中的滚轮印、手套印等脏污问题。由于组件中的电池采用的是串联方式,如果组件中有一片电池片不具备抗PID功能而发生功率衰减,那么这片电池将会成为整块组件的短板,产生短板效应,整块组件功率都会受到严重影响。保证每片电池片都具有抗PID功能,也就保证了每块组件的品质。
图1 制备抗PID阻挡层设备装置图