爱旭-晶硅电池铝膜水煮测试方法(预研).-solarbe文库

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能源改变生活，标准锻造品质光伏电池、硅片及相关辅材  题目晶硅电池铝膜水煮测试方法预研汇报人沈国平时间 2018-10 目录铝膜结构及水煮测试1 影响因素分析及验证2 水煮测试方法（预）3 常规及 PERC电池背面 SEM 硅基体、 L-BSF层、合金层、铝膜层 1.1 铝膜结构  铝膜水煮测试是在一种高温高湿条件下进行的加速老化测试；  若铝膜存在隐患，电池片在运输、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； 1.2 铝膜水煮测试  业内各企业均有做铝膜水煮测试，但测试条件和判定标准各不相同。 1.3 铝膜水煮调研 IEC 无 SEMI PV58-0115 晶体硅太阳电池背场用铝浆技术规范 70℃ /去离子水 /10min；观察有无反应气泡、铝粉脱落现象。 YST 612-2014 太阳能电池用铝浆 60℃ /去离子水 /10 min ，观察有无反应气泡、电极发黑、脱粉现象。公司温度（ ℃ ）时间（ min）南通天盛 80 20 天合 80 15 国瓷泓源 85 10 阿特斯 75 20 通威 85 20 晶科 85 15 海润 70 25 利德 80±2/70±2 20 儒兴 70/80/85 20 尚德 75 40 京都电力 70 10 爱旭 85±2 20水煮温度、时间、判定标准各不相同晶硅电池铝膜水煮测试方法 1.4 铝膜水煮研究内容研究不同条件下的铝膜水煮总结测试过程需注意的事项定性标准定量标准铝和水反应生成氢气。此反应实质水是极弱的电解质但能电离出氢离子和氢氧根离子，能与铝反应生成 Al（ OH） 3和 H2。  铝浆配方粘结剂、铝粉活性等；  电池制程烘干、烧结温度、电池结构等；  水煮温度  水煮时间  水电导率  水 PH值 2Al6H2O→2Al（ OH） 33H2↑ 2.1 影响因素分析各不相同可量化，可统一去离子水电导率＜ 4μs/cm ， PH值 6.8≤PH ≤7，呈中性或弱酸性加热设备恒温水浴槽或恒温磁力搅拌器水温波动 ±1℃ 3M胶带及碾压滚轮 3M600胶带用于铝膜附着性测试， 2kg橡胶滚轮用于 3M胶带粘贴碾压 2.2 水煮器材放置和取出电池片镊子、手套光源适合的光照条件，以观察测试现象 I-V测试仪用于水煮前后效率测试直流电阻测试仪 DC 用于两段背电极之间电阻测试烘箱 /无尘纸用于水煮后电池片干燥（也可自然晾干）温度计用于水煮温度测量常温温度计，最小分度值 0.1℃ ）加热设备 3M胶带及碾压滚轮直流电阻测试仪 DC 烘箱 /无尘纸  将 3M胶带粘贴在背电场、背电极搭接位置，使 3M胶带与电池片紧密结合（手压或使用 2.0kg橡胶碾压滚轮来回滚动 1次）；  固定电池片，将 3M胶带慢慢地从电池片分离出来； 2.3 铝膜附着测试  将分离出来的 3M胶带粘贴在干净的白纸上，观察是否有粉脱落情况。  使用直流电阻测试仪测试相邻两段背电极之间电阻，如下图所示  此电阻包含银铝搭接电阻、金属薄层电阻、欧姆接触电阻、横向传输电阻等。此电阻受水煮测试影响；此电阻具有重要的实践意义，特别是在双面结构电池生产、设计中。 2.3 背电极间电阻测试 2.4 水煮实验 -铝浆、电池制程组别水煮前附着测试气泡浑浊鼓包外观水煮后附着测试效率衰减电阻变化水煮判定 A O O O O X O -0.29 16.7 不合格 B O O O O O O -0.15 8.1 合格 C O O O O O O -0.10 8.6 合格 D X X X O X X -2.50 640.5 不合格 E O O O O O O -0.09 7.9 合格 F O O O O O X -0.73 27.2 不合格 DCB E-750℃ F-820℃A 2.4 水煮实验 -水电导率、 PH 组别水煮前附着测试气泡浑浊鼓包外观水煮后附着测试效率衰减电阻变化水煮判定 G O X X O X X -6.02 236.7 不合格 G-自来水（电导率约 435μs/cm） /KOH调配去离子水至弱碱性（ PH8） /85℃ /20min 2.4 水煮实验 -水煮温度、时间组别水煮前附着测试气泡浑浊鼓包外观水煮后附着测试效率衰减电阻变化水煮判定 H O O O O O O -0.09 12.7 合格 I O X O X X X -1.5 84.2 不合格 J O X X O X X -0.79 18.6 不合格 K O O O O O O -0.12 7.5 合格 H-85℃ I-95℃ J-40min K-20min 2.5 结果分析 -水电导率、 PH 天然水中含有电解质，特别是 Mg2、 Ca2、 Fe3等金属离子会对水煮测试造成较大干扰；光伏行业使用的去离子水初始电导率约 0.6μs/cm ，静置的去离子水电导率会随时间变化而提升；当水的电导率小于某一个值后，对水煮测试的结果几乎不产生影响。较合适的测试条件去离子水的 PH介于 6.87，电导率＜ 4μs/cm 0.61 0.75 0.84 0.9 0.97 1.01 1.05 1.08 1.1 1.12 1.14 1.45 1.47 1.48 1.48 1.47 1.49 0.6 0.64 0.73 0.76 0.8 0.84 0.87 0.89 0.9 0.93 0.94 1.17 1.18 1.17 1.18 1.16 1.15 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 26 28 30 32 34 36 去离子水电导率随时间变化趋势（ μs/cm）（ H） 2.5 结果分析 -水煮时间、温度对于铝膜在水煮测试中存在发黑、连续气泡、溶液浑浊、鼓泡、掉粉等现象的原因推测在水煮过程中，有机粘结剂脱落；水和铝粉反应，铝粉颗粒粘结并发生变化；在水煮测试过程中，某个时间点后总会出现铝膜被严重腐蚀的情况。较合适的测试条件 85℃ /20min 2.5 结果分析 -定性与定量判定若水煮中有连续气泡、溶液浑浊、外观发黑等不合格现象，其水煮后的电池效率、电阻变化远高于水煮无异常的电池片。观测到的定性现象可以转换为定量测试数据。 2.5 结果分析 -定量判定验证 0.00 0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.0 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 AikoSolar Single cell Rs change Bifacial cell Rs change Single cell Eff Loss Bifacial cell Eff Loss 使用爱旭生产的单面 /双面 PERC，按照 85℃ /20min/＜ 4μs/cm去离子水水煮后效率及电阻变化如上电阻变化＜ 15，效率衰减＜ 0.3 取样、外观检查  取样 4片并标注① -④；  检查电池片背面有无缺陷；水煮前附着测试  取①号样片做水煮前附着测试，若出现严重掉粉则加测④号样片；  加测仍不合格，则判定整组不合格，且不在进行后续测试；效率及电阻测试  水煮前附着测试合格，则取②、③号样片测试效率、电阻；记录测试数据； 01 02 03 3.1 测试方法 -流程  加去离子水至水浴槽内网架上 2-5cm左右，加热至 85℃ ；  用镊子将②、③号样片放入水浴槽网架上，铝膜面朝上且不要碰到槽壁；  水煮过程中观察有无连续气泡产生，溶液有无浑浊等；干燥  在水煮达到规定时间后，用镊子取出电池片，放在无尘纸上，使用烘箱烘干或自然晾干；外观检查  将②、③号样片与④号样片进行对比，检查外观有无发黑、鼓包、脱落等现象； 04 05 06 水煮 3.1 测试方法 -流程  取②、③号样片，测试效率、电阻。与水煮前的数据进行对比，并计算效率衰减、电阻变化；水煮后附着测试  取②、③号样片，做水煮后粘附测试；出具报告  出具报告 07 08 09 效率及电阻测试 3.1 测试方法 -流程 3.2 测试方法 -条件测试条件详细测试环境室温 20-30℃ ，湿度 40-70RH 去离子水电导率＜ 4μs/cm ； PH值 6.8-7.0 水煮温度 85±2℃ 水煮时间 20min 水煮后烘干烘箱 80℃ ， 6min；自然晾干室温， 30min 测试判定详细图片定性水煮前后附着测试无掉粉水煮过程中无连续气泡产生水煮过程中水溶液不浑浊，无沉淀水煮完成后铝膜层颜色无变化（不发黑、发黄等）水煮完成后铝膜层无鼓包、起泡等，铝膜层无脱落定量电阻变化＜ 15 效率衰减＜ 0.3 NG NG NG NG 3.3 测试方法 -条件感谢 Thanks