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光伏电池相关标准进展和应用 Progress and application of standards about photovoltaic cell Hao Jin Contents 光伏电池体系框架及标准技术团队1 光伏电池标准情况及技术研究进展2 光伏电池标准应用及规划3 1.光伏电池体系框架及标准技术团队光伏电池标准体系框架光伏电池光伏硅片相关辅材双面电池测试质量鉴定及判定电池水煮测试一般特性规范要求电性能测试化学性能测试硅片几何特性表面质量特性其他网版性能测试其他规范测试包装运输其他浆料性能测试光致衰减测试晶体类型 EL 及 PL 测试电池 D H 测试 光伏电池体系框架 1.光伏电池体系框架及标准技术团队 标准团队关于电池标准的制修订及技术团队，目前组内有 50多名国际专家， 100多名国内技术专家，标准团队集合行业电池企业，上下游企业，第三方检测机构及院校等多方面专家，共同参与电池标准的制修订工作。 2.光伏电池标准情况及技术研究进展 ✓IEC 63202 Photovoltaic cells - Part 1 Measurement of light-induced degradation of crystalline silicon solar cells ✓ IEC 63202 Photovoltaic cells - Part 2 Electroluminescence image for crystalline silicon solar cells ⚫光伏晶体硅片第 2部分几何特性推荐值； ⚫具有电容效应的光伏电池电流 -电压特性测量要求； ⚫晶体硅双面电池电参数测试方法及分选建议； ⚫晶体硅光伏电池水煮法测试； ⚫晶体硅光伏电池 LeTID测试方法； ⚫ 光伏晶体硅片硅片电性能推荐值； ⚫晶体硅光伏电池用浆料规范； ✓ 光伏电池环境测试湿热测试 ✓晶体硅电池拉拔力测试规范标准制定提案讨论技术研究 目前组内研究的标准 ➢ 2.1 IEC 63202 Photovoltaic cells - Part 1 Measurement of light-induced degradation of crystalline silicon solar cells 本标准目前已完成标准制定过程，相关的技术问题也已在多次讨论中达成一致，本标准预计 6月底前能发布。 2.光伏电池标准情况及技术研究进展 ➢ 2.2 IEC 63202 Photovoltaic cells - Part 2 Electroluminescence image for crystalline silicon solar cells 本标准目前已完成 CD1的讨论，项目负责人根据专家意见及组内讨论，已完成 CD2版本，预计近期提交 IEC流通。 2.光伏电池标准情况及技术研究进展 2.3 光伏晶体硅片第 2部分几何特性推荐值 Symbol in Figure 1 Dimensions Dimension Name A mm Wafer Edge Length B mm Chamfer Length β ° Right Angle Nominal Size mm 156.75 156.75±0.25 1.5±0.5 90±0.3 158.75 158.75±0.25 1.5±0.5 90±0.3 166.00 166.00±0.25 1.5±0.5 90±0.3 Symbol in Figure 2 Dimensions Dimension Name A mm Wafer Edge Length D mm Diagonal β ° Right Angle Nominal Size mm 156.75 156.75±0.25 210±0.25 90±0.3 158.75 158.75±0.25 210±0.25213±0.25 90±0.3 166.00 166.00±0.25 213±0.25223±0.25 90±0.3 本标准规定了大规模生产中晶体硅片的标准几何尺寸，希望能对未来硅片尺寸给出预期指导。硅片尺寸推荐值厚度及总厚度变化 1）规定了硅片中心点厚度（或平均厚度）。 2）厚度变化，建议增减幅度为 1μm的整数倍。 3）单一硅片总厚度变化应不超过标称厚度的 15。准方形硅片方形硅片 2.4 具有电容效应的光伏电池电流 -电压特性测量要求 2.光伏电池标准情况及技术研究进展 ➢本提案以实验室稳态模拟器测试为基准，明确测量方法的结果可信度，以保证保证测量的溯源性。相比现在的标准产线，在未来的 2-3年内，产线的 PERC,N 型电池将会有高达 20～ 200倍的电容 ➢本提案的目的在于建立起对于 I-V测量过程中电压和电流变化导致的充电或放电作用的定义，并且为评估和指导如何抑制太阳能电池电容效应的影响提供一个标准化的基础。也为晶体硅太阳电池的电流 -电压（ I-V）特性测量的测试不确定度提供评判标准。 ➢本提案已经完成了前期的技术研究，目前正在修改标准草案，计划在 19年底前提交到 IEC立项。 1 Scope 2 Normative references 3 Terms and definitions 3.1 Bifacial fitting coefficient 3.2 Overall I-V characteristics 4 Apparatus 4.1 For measurement by double-side simultaneous illumination 4.2 For measurement by double-side sequential illumination 5 Measurement method 5.1 Measurement by double-side simultaneous illumination 5.2 Alternative measurement by double-side sequential illumination 5.3 Alternative measurement by single-side STC illumination 6 Sorting suggestion 6.1 Sorting by front-side I-V characteristics only 6.2 Sorting by both front-side and rear-side I-V characteristics 7 Report 2.光伏电池标准情况及技术研究进展 2.5晶体硅双面电池电参数测试方法及分选建议 ➢本标准的目的是为双面组件生产提供效率测试准确、分档科学的双面电池，降低组件功率失配损失以及实际使用中潜在的可靠性风险。 ➢ 本标准以双面同时打光为基准，给出与双面连续打光与单面模拟的差别，最给出双面电池的分选建议。 标准内容 后期规划 ➢本标准计划在 6月份提交 NP稿，经过 WG8组内专家的讨论，计划在 19年前提交 NP稿到 IEC立项。 ➢ 标准目前正在征集更多的成员国参与。标准架构 2.6 晶体硅光伏电池水煮法测试 2.光伏电池标准情况及技术研究进展标准测试程序 ➢本提案是在高温高湿条件下模拟光伏电池的加速老化情况，主要是模拟光伏电池在运输、存储时易发生铝粉脱落的情况，可能导致外观不良与可靠性隐患。 ➢本提案目前已完成初步的研究与讨论，计划在 19年底前提交到 IEC立项。 2.8 晶体硅光伏电池用浆料规范 2.光伏电池标准情况及技术研究进展 2.7 晶体硅光伏电池 LeTID测试方法 No. Test Items Requirements 1 Appearance Uniform silver-grey , no visible solvent leakage, agglomeration 2 Solids percentage Depend on paste recipe, absolute tolerance is ±0.5 3 FOG 4th scratch / 50 1.5N/mm 本标准规定了适用于晶硅太阳能电池银浆的测量程序和判定标准（推荐），包括外观，粒径，固含量 , 粘度，烧结后银浆的初始焊接拉力测试等 ;同时涵盖银浆的标示标签， SDS，分析检验证书，保质期以及存储、运输和使用条件的基本要求。 ➢本提案目前已完成行业第二轮标准方案验证，在昨天的 TC82/WG8 光伏电池工作组会议上，和与会专家讨论了测试数据。 ➢ 本提案计划在 19年底前提交到 IEC进行投票立项。 ➢ 本提案目前正在征集更多的成员国参与。 2.9 光伏晶体硅片硅片电性能推荐 2.光伏电池标准情况及技术研究进展 ➢本提案属于硅片体系第三部分，硅片电性能部分，包含硅片的导电类型、电阻率、及少子寿命的推荐值，并在附录中推荐性的给出了其的测量方法。 ➢推荐值还在进一步征集行业意见，欢迎大家参与。少子寿命 Minority Carrier Lifetime 导电类型 Conduction Type 表面光电压法 Surface Photovaltage Method 电阻率 Resistivity 非接触涡流法 Contactless Eddy Current Method 非接触微波反射光电导衰减法 Contactless Measurement of Photoconductivity Decay by Microwave Reflectance 非接触涡流法 Contactless Eddy Current Method 1 2 p型单晶 n-type monocrystalline silicon wafer 方棒 ≥16 ≥20 硅片＞ 1.2 ＞ 1.5 n型单晶 p-type monocrystalline silicon wafer 方棒 ≥500 ≥1000 硅片＞ 1.2 ＞ 1.5 p型多晶 p-type polycrystalline silicon wafer 方棒 ≥4 ≥5 硅片 ≥1 ≥1.2 光伏晶体硅片少子寿命推荐值（ μs ） 1 2 3 n型单晶 n-type monocrystalline silicon wafer 0.21.4 0.53.5 17 p型单晶 p-type monocrystalline silicon wafer 0.51.5 0.82.6 13 p型多晶 p-type polycrystalline silicon wafer 0.51.5 0.82.6 13 光伏晶体硅片电阻率推荐值（ Ω·cm ）对于所有 p型 /n型单晶或多晶硅片，整张硅片上的任意点的导电类型均为 p型 /n型硅片导电类型规范 ✓本标准推荐的测试方法 ✓本标准推荐电性能值 2.10 光伏电池环境测试湿热测试 2.光伏电池标准情况及技术研究进展 2.11 晶体硅电池拉拔力测试规范 ➢ 本提案通过测试电池片拉拔力来直观的表征焊接效果。目前行业上测试电池拉拔力的方法很多，本提案在调研行业测试方法的前提下，提出统一的测试方法，主要针对拉拔力测试速度，拉拔力测试温度，拉拔力数值的读取方法，及拉拔力判定合格标准。 ➢ 本提案正在前期技术讨论中，欢迎更多的企业，机构参与。 -8.00 -6.00 -4.00 -2.00 0.00 0 200 400 600 800DH_ Et a衰减绝对值 Time Hour 不同厂家电池 DH衰减数据 PERC_1 PERC_2 PERC_3 ➢ 本提案用于组件端评估电池 DH失效风险评估，为组件端 DH失效提供分析数据。 ➢ 本提案正在前期技术讨论中，后期会收集行业上更多家组件、电池 DH衰减数据；研究电池 DH衰减测试的影响因素（温度和湿度）；尝试分析电池 DH失效原因及电池组件 DH衰减的相关性等。 Sorted cell samples Appearance check EL test IV test Capacitance effect Hot bath test LID testLeTID test Peeling testHot spot test Visual check EL Check IV Check EL Check DH test 3.光伏电池标准应用及规划 3.1建立电池质量评价规范 ➢根据光伏电池市场需求，逐步建立、完善光伏电池质量鉴定体系。 ➢本体系初步计划包含外观检测，电性能测试，衰减评估，稳定性，环境测试，及相关判定要求。 ➢在上述各项标准顺利推进的基础上，适时提出本规范，以形成体系化的电池质量鉴定标准，建立满足客户、企业需求的电池质量评价规范。推荐的测试程序 3.光伏电池标准应用及规划 3.2 多平台加快标准研究进展为了方便国内专家更广泛的参与到国际电池标准的技术研究及讨论中，国内主要依托可再生能源光伏专委会展开对电池相关标准的交流。优势 1，提供技术交流平台，如同期召开的光伏微讲堂； 2，行业号召力，为团体标准应用提供强有力的后盾； 3，不定期的国际标准草案分析培训，现场指导如何正确、有效的书写标准； 4，关注国际标准网站，建立国际合作关系，实时更新组内技术及标准信息； 5，团结行业优势技术力量，定期组织会议，保障标准研究的技术团队；职责 1，输出国内团体标准，以便快速响应光伏市场需求； 2，提供标准讨论平台，方便国内专家参与国际电池标准技术讨论； 3，团体标准作为国家标准或国际标准的标准池，根据市场需求，升级转为国家或国际标准； 4，技术及标准技术及资料共享，方便组内专家查阅相关资料；可再生能源光伏专委会 3.光伏电池标准应用及规划 3.3 规范电池行业标准 1，加快组内电池就是研究，发现问题，及时形成专题研究团队； 2,推进组内 11个提案的研究进展，适时提出标准 . 根据标准需求，在行业内展开标准验证，以保证标准方案满足电池市场的实际需求。标准推广技术研究验证、讨论标准修订 1，加速电池标准的制修订进程，及时组织会议讨论； 2，对于新提案标准，尽快提交 IEC 立项，在国际上达成标准统一。国际 IEC电池标准发布后，统一在行业进行宣贯，以便统一行业测试方法，保障买卖双方利益。 17 Thank you.