近年來，太(tai)陽(yang)能(neng)光伏應(ying)用發展(zhan)(zhan)迅速，截止2016年底，全(quan)球光伏裝(zhuang)機量高達77.42GW，在能(neng)源(yuan)結(jie)構(gou)中(zhong)所占(zhan)的(de)比例逐(zhu)漸上升。然而，在快(kuai)速發展(zhan)(zhan)的(de)同(tong)時，太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)的(de)可靠性(xing)存在著較大的(de)隱(yin)患(huan)，主要表(biao)(biao)現為(wei)兩種(zhong)(zhong)形式，一(yi)種(zhong)(zhong)是非太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)片(pian)部分的(de)老(lao)化(hua)，如(ru)封(feng)裝(zhuang)材(cai)料(liao)、互連材(cai)料(liao)、玻璃(li)蓋板等(deng)材(cai)料(liao)的(de)老(lao)化(hua)或損壞(huai)；另(ling)一(yi)種(zhong)(zhong)是太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)片(pian)部分的(de)老(lao)化(hua)，如(ru)p-n結(jie)內(nei)的(de)漏電(dian)現象、表(biao)(biao)面(mian)與界面(mian)處的(de)缺陷增多(duo)等(deng)。本文利用鋁(lv)(lv)背(bei)(bei)場(chang)材(cai)料(liao)水煮特(te)性(xing)的(de)差異性(xing)，對(dui)4種(zhong)(zhong)鋁(lv)(lv)背(bei)(bei)場(chang)多(duo)晶(jing)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)片(pian)的(de)水煮特(te)性(xing)進行了(le)研究，詳細(xi)分析了(le)4種(zhong)(zhong)不同(tong)鋁(lv)(lv)背(bei)(bei)場(chang)電(dian)池(chi)片(pian)冷(leng)熱循環特(te)性(xing)。

    試驗(yan)設備：

    冷熱循環試驗箱，冷熱沖擊試驗箱

    設備特點： 

    1、實時監控，對所有(you)動作，信號，硬件(jian)狀態實時監控，并呈現在(zai)操作界(jie)面上； 

 ;   2、自(zi)動設定預冷/預熱(re)溫度，調整機器的工作狀態(tai)至適當，與同(tong)行相比可節省50%能耗； 

    3、低噪音設計，噪音值都控制在65dB 以(yi)下；

    4、曲(qu)(qu)線和(he)數(shu)據(ju)保存，所有的試驗(yan)數(shu)據(ju)和(he)曲(qu)(qu)線可(ke)(ke)通過USB按日期(qi)選擇拷貝保存，可(ke)(ke)記錄保存120天數(shu)據(ju)及曲(qu)(qu)線。 

    試驗方法： 

    多(duo)晶(jing)硅及單晶(jing)硅電(dian)池(chi)片(pian)中(zhong)，每組各(ge)自取8片(pian)，再根(gen)據GB/T9535-2005/IEC61215-2005中(zhong)的冷(leng)熱(re)循環(huan)試驗(yan)(yan)(yan)條件(jian)進行(xing)冷(leng)熱(re)循環(huan)試驗(yan)(yan)(yan)，在(zai)相對濕度小于60%的情況(kuang)下，電(dian)池(chi)片(pian)放置(zhi)在(zai)冷(leng)熱(re)沖(chong)擊試驗(yan)(yan)(yan)箱中(zhong)，在(zai)（–40±2）℃和（85±2）℃溫(wen)度之(zhi)間不(bu)斷循環(huan)，并保證在(zai)兩個溫(wen)度的保持時間15min，一(yi)次循環(huan)約4h。每循環(huan)5次取出樣品進行(xing)電(dian)性能測(ce)試。 

    種多晶硅電池片的冷熱循環特性 

    在冷(leng)(leng)熱(re)循(xun)環(huan)試驗過程(cheng)中(zhong)，4種(zhong)多晶(jing)硅(gui)電(dian)(dian)池(chi)片的(de)(de)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)衰(shuai)減(jian)率(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)(de)變化(hua)(hua)趨勢(shi)如圖2所示（衰(shuai)減(jian)率(lv)(lv)(lv)(lv)是相對(dui)于(yu)老(lao)(lao)化(hua)(hua)前的(de)(de)初始效(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)）。從圖2可(ke)看出，在0~40次(ci)冷(leng)(leng)-熱(re)循(xun)環(huan)過程(cheng)中(zhong)，電(dian)(dian)池(chi)片的(de)(de)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)衰(shuai)減(jian)率(lv)(lv)(lv)(lv)明顯增大，而(er)在40次(ci)冷(leng)(leng)-熱(re)循(xun)環(huan)后其衰(shuai)減(jian)趨于(yu)穩(wen)定，AL-2和AL-4電(dian)(dian)池(chi)片的(de)(de)冷(leng)(leng)-熱(re)循(xun)環(huan)老(lao)(lao)化(hua)(hua)特性較好，AL-3電(dian)(dian)池(chi)片所表現的(de)(de)老(lao)(lao)化(hua)(hua)特性差。試驗前后AL-2與AL-4的(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)衰(shuai)減(jian)率(lv)(lv)(lv)(lv)分(fen)別為(wei)–10.73%和–10.50%，而(er)AL-1和AL-3樣品的(de)(de)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)(lv)衰(shuai)減(jian)率(lv)(lv)(lv)(lv)較大，為(wei)–12.36%和–12.98%。由此得(de)出4種(zhong)電(dian)(dian)池(chi)片的(de)(de)熱(re)循(xun)環(huan)老(lao)(lao)化(hua)(hua)特性由好到(dao)差依次(ci)為(wei)：AL-4、AL-2、AL-1、AL-3，說明電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)冷(leng)(leng)-熱(re)循(xun)環(huan)衰(shuai)減(jian)特性與電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)鋁背場(chang)的(de)(de)配(pei)方組分(fen)有較大關系(xi)，但(dan)與背場(chang)的(de)(de)水煮特性無(wu)直(zhi)接(jie)關系(xi)。 

    圖(tu)3為4種多晶(jing)硅(gui)電池(chi)片(pian)(pian)冷-熱(re)循環70次后的(de)(de)EL圖(tu)，從圖(tu)3可看出(chu)，4種電池(chi)片(pian)(pian)EL圖(tu)都出(chu)現(xian)較多的(de)(de)黑斑(ban)(ban)(ban)，AL-2和(he)AL-4電池(chi)片(pian)(pian)的(de)(de)黑斑(ban)(ban)(ban)相(xiang)(xiang)對較少，AL-3電池(chi)片(pian)(pian)的(de)(de)EL圖(tu)既(ji)有(you)大量黑斑(ban)(ban)(ban)又(you)有(you)少量裂紋，與(yu)(yu)圖(tu)2中(zhong)所得出(chu)的(de)(de)AL-2和(he)AL-4電池(chi)片(pian)(pian)的(de)(de)冷-熱(re)循環老化特性(xing)較好，和(he)AL-3的(de)(de)冷-熱(re)循環老化特性(xing)差(cha)的(de)(de)結論相(xiang)(xiang)一致。電池(chi)片(pian)(pian)冷-熱(re)循環老化特性(xing)的(de)(de)較大差(cha)異，一是由(you)于冷-熱(re)循環條(tiao)件作(zuo)用下，多晶(jing)硅(gui)片(pian)(pian)存在較多的(de)(de)晶(jing)界(jie)與(yu)(yu)位錯缺陷得以惡化，形成(cheng)少子復(fu)合，捕獲大量的(de)(de)電子與(yu)(yu)空(kong)穴(xue)，使(shi)(shi)該區域沒有(you)激(ji)發出(chu)1150nm的(de)(de)紅(hong)外(wai)光(guang)子，導致CCD相(xiang)(xiang)機無法捕捉(zhuo)到紅(hong)外(wai)光(guang)，EL圖(tu)呈(cheng)現(xian)較多黑斑(ban)(ban)(ban)缺陷；另外(wai)，由(you)于4種鋁漿制備過程中(zhong)所引進(jin)的(de)(de)雜質(zhi)元素含(han)量與(yu)(yu)種類不同(tong)，不同(tong)濃度的(de)(de)雜質(zhi)元素形成(cheng)少子復(fu)合，會降低基區的(de)(de)少子壽命(ming)，從而使(shi)(shi)4種電池(chi)片(pian)(pian)EL圖(tu)呈(cheng)現(xian)不同(tong)程度的(de)(de)黑斑(ban)(ban)(ban)，表(biao)現(xian)出(chu)不同(tong)的(de)(de)冷-熱(re)老化特性(xing)。