關(guān)于鈣鈦礦的效率提升對晶硅的影響解析,你了解嗎?
隨著全球多樣化的發(fā)展,我們的生活也在不斷變化著,包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品,那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成,比如鈣鈦礦。
與晶體硅相比,鈣鈦礦的效率提高率非常引人注目,但其體質(zhì)固有地較弱。眾所周知,與晶體硅組件的衰減機理不同,傳統(tǒng)的鈣鈦礦吸光材料在長期的光照和加熱條件下很容易破壞結(jié)構(gòu),導(dǎo)致電池性能迅速下降,自然體質(zhì)較弱,因此穩(wěn)定性鈣鈦礦技術(shù)的研發(fā)也已成為大規(guī)模生產(chǎn)過程中迫切需要解決的世界級問題。
對于鈣鈦礦產(chǎn)品的穩(wěn)定性測試和認證,需要考慮兩個因素:標準和測試機構(gòu)。由于鈣鈦礦電池技術(shù)近幾年才剛剛開始小規(guī)模生產(chǎn),因此鈣鈦礦電池和組件尚未被納入光伏電池標準。目前,鈣鈦礦產(chǎn)品的認證只能暫時參考晶體硅組件的認證標準,這也意味著該標準獲得的認證結(jié)果基本上代表了鈣鈦礦電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的當(dāng)前進展。
國際電工委員會(IEC)61215標準中對光伏晶體硅模塊的認證測試主要分為以下幾類:性能測試,環(huán)境室老化測試,電氣安全測試,機械應(yīng)力測試和室外測試。 IEC 61215標準還包括單獨測試和順序測試,以評估室外組件的長期可靠性。
據(jù)報道,改善鈣鈦礦材料的結(jié)構(gòu)和組成的固有光熱穩(wěn)定性并封裝電池是解決鈣鈦礦穩(wěn)定性問題的主要手段。盡管有很多企業(yè)和學(xué)術(shù)機構(gòu)參與鈣鈦礦技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn),但大多數(shù)專注于鈣鈦礦技術(shù)的學(xué)術(shù)機構(gòu)的測試結(jié)果都是單一測試,可以發(fā)布符合批量生產(chǎn)標準并通過穩(wěn)定性認證的鈣鈦礦組件很少。
“穩(wěn)定壓倒一切”,誰在領(lǐng)先?
到目前為止,只有纖納光電公開披露了其鈣鈦礦產(chǎn)品通過第三方測試(包括老化測試和嚴格測試)的穩(wěn)定性報告,并且在解決鈣鈦礦技術(shù)的穩(wěn)定性問題上取得了突破。進步。 2019年,纖納光電的鈣鈦礦組件通過了IEC 61215:2016標準中的四個環(huán)境室老化測試,即冷熱循環(huán)測試,光老化測試,濕熱老化測試和紫外線老化測試。測試結(jié)果表明,老化后各組分的轉(zhuǎn)化效率均與初始值相當(dāng)。這是鈣鈦礦組件的全球首個產(chǎn)品認證,符合IEC 61215標準,這意味著鈣鈦礦技術(shù)已正式退出實驗室并進入市場,開始了新的旅程。
2021年初,纖納的鈣鈦礦組件通過了第三方權(quán)威認證機構(gòu)德國VDE和Thiel Labs的IEC 61215:2016標準中對三個環(huán)境腔室老化測試的更嚴格測試。它們分別是1000小時。光老化實驗(在1個標準太陽輻射下,組件老化溫度為70oC),3000 h濕熱老化實驗,100kWh紫外線老化實驗,老化后組件的轉(zhuǎn)換效率等于初始值。該認證也是世界上第一個IEC 61215標準鈣鈦礦組件產(chǎn)品認證。
技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新,鈣鈦礦標準亟需定制
但是,一些行業(yè)專家提醒,鈣鈦礦產(chǎn)品的認證暫時參考了晶體硅光伏模塊的IEC 61215:2016認證標準。但是,兩種產(chǎn)品的吸光材料和其他功能材料不同,溫度系數(shù)也不同。因此,在制定鈣鈦礦制品的測試標準時,有必要根據(jù)電池的性能特點和衰減機理,突出最薄弱環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性。鈣鈦礦成分適用于現(xiàn)實生活。
“例如,鈣鈦礦組件的溫度系數(shù)不同于晶體硅組件的溫度系數(shù),所需的穩(wěn)定期和組件預(yù)處理方法在測試之前是不同的;鈣鈦礦組件的厚度很薄,并且可以快速達到在日光模擬光源下處于穩(wěn)定狀態(tài),不需要根據(jù)晶體硅模塊測試標準進行預(yù)處理;此外,由于滯后效應(yīng)的影響,大多數(shù)鈣鈦礦模塊的正負掃描性能為不同的是,測試方法也會影響測試時的轉(zhuǎn)換效率和模塊功率。
以纖納光電為代表的鈣鈦礦模塊在穩(wěn)定性方面屢屢取得突破,但仍需要更多的現(xiàn)場應(yīng)用來測試鈣鈦礦光伏技術(shù)的商業(yè)化程度。目前,兆瓦級的中試線已經(jīng)陸續(xù)啟動,鈣鈦礦級聯(lián)電池的研究與開發(fā)逐漸進入正確的軌道。同時,在太陽能電池領(lǐng)域,存在一系列技術(shù)類型,效率記錄,測試和認證等。
在研究設(shè)計過程中,一定會有這樣或著那樣的問題,這就需要我們的科研工作者在設(shè)計過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗,這樣才能促進產(chǎn)品的不斷革新。