本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池組件領(lǐng)域，特別涉及一種光伏組件封裝膠膜抗PID性能加速測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

隨著光伏行業(yè)的蓬勃發(fā)展，全球各地有越來(lái)越多的光伏電站建成并投入使用。但在電站系統(tǒng)運(yùn)行過程中，一些影響組件正常發(fā)電的問題也逐漸被發(fā)現(xiàn)。其中，尤以晶硅光伏組件的電位誘發(fā)衰減(Potential Induced Degradation,簡(jiǎn)稱PID)效應(yīng)最受關(guān)注，因該現(xiàn)象導(dǎo)致的組件功率衰減的程度較為嚴(yán)重。目前，各大組件公司已經(jīng)紛紛研發(fā)出了抗PID電池片，開出了抗PID組件產(chǎn)品，封裝膠膜廠家也都推出了抗PID的封裝膠膜產(chǎn)品。

中國(guó)專利CN104079241A公開了一種電池組件PID的實(shí)驗(yàn)板及其測(cè)試方法，本發(fā)明通過設(shè)定高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱內(nèi)的參數(shù)模擬真實(shí)環(huán)境中的電池組件的運(yùn)行環(huán)境，將實(shí)驗(yàn)板依次通過實(shí)驗(yàn)前后IV測(cè)試、EL測(cè)試，并記錄數(shù)據(jù)，將實(shí)驗(yàn)前后測(cè)試參數(shù)進(jìn)行匯總，得出PID衰減速率。該方法對(duì)測(cè)試設(shè)備要求較高、測(cè)試過程較為復(fù)雜且適用于組件的PID性能表征針對(duì)電池片的PID測(cè)試。中國(guó)專利CN103618499A公開了一種太陽(yáng)能電池片電勢(shì)誘導(dǎo)衰減(PID)測(cè)試裝置及測(cè)試方法。

然而，目前國(guó)內(nèi)外尚未有專門針對(duì)光伏組件封裝膠膜抗PID性能的加速測(cè)試方法。雖然，組件PID測(cè)試方法可以用于表征封裝膠膜，但是一般需要封裝電池片制備成常規(guī)尺寸大組件，在PID實(shí)驗(yàn)前后測(cè)試組件的IV曲線和EL照片，整個(gè)實(shí)驗(yàn)及測(cè)試過程對(duì)老化和測(cè)試設(shè)備的要求較高，且所需設(shè)備都較為昂貴，對(duì)于封裝膠膜抗PID性能的表征還不夠方便快速。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光伏組件封裝膠膜抗PID性能加速測(cè)試方法，本發(fā)明簡(jiǎn)單方便、快速、安全可靠、實(shí)驗(yàn)測(cè)試設(shè)備要求較低。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種光伏組件封裝膠膜抗PID性能加速測(cè)試方法，包括以下步驟：

(1)制作一種小型太陽(yáng)能電池組件，結(jié)構(gòu)至少包含玻璃、封裝膠膜、太陽(yáng)能電池和背部支撐材料。

(2)將組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負(fù)極，在組件內(nèi)通恒定電流I，記錄恒流源顯示的電壓值為初始數(shù)據(jù)V₀；

(3)在組件正面玻璃面貼上導(dǎo)電金屬箔；

(4)在高溫、高濕度和施加偏置電壓條件下，對(duì)組件進(jìn)行1h～96h PID測(cè)試；

(5)將組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負(fù)極，在組件內(nèi)通與步驟(2)相同的恒定電流I，記錄恒流源顯示的電壓值為終點(diǎn)數(shù)據(jù)V；

(6)計(jì)算PID測(cè)試前后膠膜所封裝組件的電壓下降比例η(,η越小光伏組件封裝膠膜抗PID性能越好)。

所述的封裝膠膜為光伏組件封裝用膠膜，優(yōu)選為乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)膠膜或聚烯烴(PO)膠膜中一種或兩種。

所述的小型光伏組件為太陽(yáng)能電池發(fā)電單元個(gè)數(shù)或發(fā)電面積為常規(guī)尺寸組件的60％及以下的光伏組件，優(yōu)選為包含1片～36片電池的光伏組件。

所述的太陽(yáng)能電池為晶體硅電池或薄膜電池，優(yōu)選為晶硅電池片，進(jìn)一步優(yōu)選為減反射層折射率為2.08及以上的晶硅電池片。

所述的恒流源的電流和電壓測(cè)試精度至少達(dá)小數(shù)點(diǎn)后兩位；

在所述步驟(2)和步驟(5)中，恒流源在組件內(nèi)通恒定電流范圍為0.01A～15A，優(yōu)選為0.01A～5A，測(cè)試單個(gè)電流點(diǎn)或逐一測(cè)試多個(gè)電流條件下的電壓數(shù)據(jù)。

所述導(dǎo)電金屬箔為銅箔或鋁箔，且要求與玻璃面充分接觸。

在所述步驟(4)中，測(cè)試溫度設(shè)置為60℃～121℃，濕度設(shè)置為85％～100％。施加偏置電壓為組件正負(fù)極短接后連接偏置電源正極，組件表面金屬箔連接負(fù)極并接地；所述偏置電源電壓可為負(fù)向輸出或正向輸出，施加電壓范圍為-600V～-2000V或+600V～+2000V。

本發(fā)明還涉及所述的太陽(yáng)能電池的抗PID性能的表征。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過測(cè)試小組件在恒定電流下電壓下降的方式判斷封裝膠膜的抗PID性能，簡(jiǎn)化了組件制作、PID測(cè)試步驟及老化測(cè)試設(shè)備要求，節(jié)約了測(cè)試成本和時(shí)間，對(duì)優(yōu)化抗PID封裝膠膜配方和生產(chǎn)工藝具有指導(dǎo)意義。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此：

實(shí)施例1：

(1)分別用常規(guī)EVA膠膜、抗PID EVA膠膜各封裝同種同批次折射率在2.08的P型多晶硅電池，制作成2個(gè)包含36片電池的小型光伏組件；

(2)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負(fù)極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流1A，3A和15A，記錄每個(gè)電流下恒流源顯示的電壓值，作為初始數(shù)據(jù)V₀；

(3)在組件玻璃面貼上導(dǎo)電鋁箔；

(4)在85℃，85％RH，施加-2000V偏置電壓條件下，對(duì)組件進(jìn)行PID 48h測(cè)試；

(5)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負(fù)極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流1A，3A和15A，記錄每個(gè)電流下恒流源顯示的電壓值，作為終點(diǎn)數(shù)據(jù)V；

(6)計(jì)算PID測(cè)試前后每種膠膜所封裝組件的同一電流下電壓的下降比例η。

對(duì)比測(cè)試：在每塊組件PID測(cè)試前后分別測(cè)試組件功率，計(jì)算功率衰減率。

實(shí)施例2：

(1)分別用抗PID EVA膠膜、常規(guī)交聯(lián)型PO膠膜各封裝同種同批次N型單晶電池，制作成2個(gè)包含1片電池的小型光伏組件；

(2)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負(fù)極，在每塊組件內(nèi)分別通恒定電流5A，記錄每個(gè)電流下恒流源顯示的電壓值，作為初始數(shù)據(jù)V₀；

(3)在組件玻璃面貼上導(dǎo)電鋁箔；

(4)在121℃，100％RH，施加+2000V偏置電壓條件下，對(duì)組件進(jìn)行PID 1h測(cè)試；

(5)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負(fù)極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流5A，記錄每個(gè)電流下恒流源顯示的電壓值，作為終點(diǎn)數(shù)據(jù)V；

(6)計(jì)算PID測(cè)試前后每種膠膜所封裝組件的同一電流下電壓的下降比例η。

對(duì)比測(cè)試：在每塊組件PID測(cè)試前后分別測(cè)試組件功率，計(jì)算功率衰減率。

實(shí)施例3：

(1)分別用常規(guī)交聯(lián)型PO膠膜、抗PID增強(qiáng)交聯(lián)型PO膠膜封裝同種同批次的晶硅異質(zhì)結(jié)HIT電池，制作成2個(gè)包含4片電池的小型光伏組件；

(2)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負(fù)極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流0.01A，0.5A和2A，記錄每個(gè)電流下恒流源顯示的電壓值，作為初始數(shù)據(jù)V₀；

(3)在組件玻璃面貼上導(dǎo)電鋁箔；

(4)在60℃，85％RH，施加-600V偏置電壓條件下，對(duì)組件進(jìn)行PID 96h測(cè)試；

(5)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負(fù)極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流0.01A，0.5A和2A，記錄每個(gè)電流下恒流源顯示的電壓值，作為終點(diǎn)數(shù)據(jù)V；

(6)計(jì)算PID測(cè)試前后每種膠膜所封裝組件的同一電流下電壓的下降比例η。

對(duì)比測(cè)試：在每塊組件PID測(cè)試前后分別測(cè)試組件功率，計(jì)算功率衰減率。

實(shí)施例4：

(1)分別用抗PID EVA膠膜、熱塑性PO膠膜封裝同種同批次的銅銦鎵硒(CIGS)薄膜電池，制作成2個(gè)包含30cm*30cm面積CIGS電池的小型光伏組件；

(2)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負(fù)極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流4A和10A，記錄每個(gè)電流下恒流源顯示的電壓值，作為初始數(shù)據(jù)V₀；

(3)在組件玻璃面貼上導(dǎo)電鋁箔；

(4)在90℃，90％RH，施加+600V偏置電壓條件下，對(duì)組件進(jìn)行PID 24h測(cè)試；

(5)將每塊組件正面遮光后，采用恒流源連接組件正極和負(fù)極，在每塊組件內(nèi)依次分別通恒定電流4A和10A，記錄每個(gè)電流下恒流源顯示的電壓值，作為終點(diǎn)數(shù)據(jù)V；

(6)計(jì)算PID測(cè)試前后每種膠膜所封裝組件的同一電流下電壓的下降比例η。

對(duì)比測(cè)試：在每塊組件PID測(cè)試前后分別測(cè)試組件功率，計(jì)算功率衰減率。

采用不同膠膜封裝同種太陽(yáng)能電池成小型光伏組件，相同條件PID測(cè)試前后，根據(jù)恒流源測(cè)試的同一電流下電壓的下降比例，分析封裝膠膜的抗PID性能，如果每個(gè)電壓值都沒有下降或電壓值下降較小(<5％)，則被測(cè)封裝膠膜具備抗PID性能；如果一個(gè)及以上電壓值下降較多(>5％)，則被測(cè)封裝膠膜不具備保護(hù)該種太陽(yáng)能電池抗PID的性能。