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目前的紫外線(xiàn)測(cè)試高估了TOPCon太陽(yáng)能組件的退化

2025-04-13 15:39  瀏覽:  

2024年,弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer ISE)的研究人員分析了TOPCon電池、鈍化發(fā)射極和背板電池(PERC)以及異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池在紫外光照射下的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)這三種電池技術(shù)在隱含電壓和效率方面都可能遭受顯著損失。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)。

考慮到這一點(diǎn),弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所 (Fraunhofer ISE) 的其他研究人員評(píng)估了 TOPCon 組件標(biāo)準(zhǔn)紫外線(xiàn)測(cè)試方法的有效性。結(jié)果——乍一看令人驚訝——是傳統(tǒng)的紫外線(xiàn)測(cè)試會(huì)顯著夸大組件的衰減效應(yīng)。

在這些實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中,專(zhuān)家模擬了光伏組件在野外和屋頂上所面臨的自然紫外線(xiàn)照射。他們通過(guò)增加輻照強(qiáng)度來(lái)加速組件的老化,并估算長(zhǎng)期性能損失。

測(cè)試極限

弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所 (Fraunhofer ISE) 表示,組件必須在測(cè)試后進(jìn)行穩(wěn)定處理,才能獲得更準(zhǔn)確反映實(shí)際性能下降的結(jié)果。只有這樣,研究人員才能區(qū)分紫外線(xiàn)敏感型組件和更穩(wěn)定的組件類(lèi)型,以便進(jìn)行可比評(píng)估。科學(xué)家將此歸因于商用 TOPCon 組件的亞穩(wěn)態(tài)行為,這促使他們重新評(píng)估測(cè)試程序并開(kāi)展額外的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

遺憾的是,當(dāng)前商用 TOPCon 光伏組件的許多類(lèi)型對(duì)紫外線(xiàn)照射反應(yīng)敏感。“現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試”以及實(shí)驗(yàn)室老化和現(xiàn)場(chǎng)老化組件的對(duì)比也證實(shí)了這一點(diǎn)。然而,衰減速度似乎并不像之前假設(shè)的那么劇烈,”弗勞恩霍夫太陽(yáng)能研究所組件特性和可靠性部門(mén)負(fù)責(zé)人 Daniel Philipp 表示。“我們建議用戶(hù)根據(jù)最新研究結(jié)果測(cè)試光伏組件。”

研究人員表示,他們必須進(jìn)一步研究這一現(xiàn)象,以便更好地預(yù)測(cè)太陽(yáng)照射對(duì)模塊產(chǎn)量的長(zhǎng)期影響。

效率反彈

弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所的研究人員發(fā)現(xiàn),測(cè)試過(guò)程中的紫外線(xiàn)照射會(huì)使組件不穩(wěn)定,以至于在黑暗儲(chǔ)存期間效率會(huì)大幅下降。然而,之后的陽(yáng)光照射會(huì)引發(fā)明顯的恢復(fù)效應(yīng)。

在弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所戶(hù)外性能實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試以及在該研究所的 CalLab PV 模塊實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)回報(bào)分析表明,這種穩(wěn)定過(guò)程產(chǎn)生的退化值更接近真實(shí)世界的結(jié)果。

一些組件在60 kWh/m²的紫外線(xiàn)照射(大約相當(dāng)于德國(guó)一年的照射量)后幾乎沒(méi)有衰減,隨后在陽(yáng)光下也趨于穩(wěn)定。其他組件在穩(wěn)定后仍表現(xiàn)出高達(dá)5%的性能下降。弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer ISE)表示,總體而言,衰減程度明顯低于標(biāo)準(zhǔn)紫外線(xiàn)測(cè)試的顯示值。

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