近年來(lai)，太(tai)陽(yang)能光伏應(ying)用(yong)發展迅速，截(jie)止2016年底，全球光伏裝(zhuang)機量(liang)高達77.42GW，在(zai)能源結構(gou)中(zhong)所占的(de)(de)比(bi)例逐漸上升。然而，在(zai)快(kuai)速發展的(de)(de)同時，太(tai)陽(yang)能電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)可(ke)靠性(xing)存在(zai)著較大的(de)(de)隱(yin)患，主要(yao)表(biao)現(xian)為(wei)兩(liang)種(zhong)形式，一種(zhong)是非太(tai)陽(yang)能電(dian)(dian)池(chi)(chi)片部分(fen)(fen)的(de)(de)老(lao)化(hua)(hua)(hua)，如(ru)封裝(zhuang)材(cai)料、互連材(cai)料、玻璃蓋板(ban)等材(cai)料的(de)(de)老(lao)化(hua)(hua)(hua)或損壞；另(ling)一種(zhong)是太(tai)陽(yang)能電(dian)(dian)池(chi)(chi)片部分(fen)(fen)的(de)(de)老(lao)化(hua)(hua)(hua)，如(ru)p-n結內(nei)的(de)(de)漏電(dian)(dian)現(xian)象、表(biao)面(mian)與界面(mian)處的(de)(de)缺陷增多(duo)等。本文利用(yong)鋁背(bei)場材(cai)料水煮特(te)性(xing)的(de)(de)差異(yi)性(xing)，對4種(zhong)鋁背(bei)場多(duo)晶(jing)太(tai)陽(yang)能電(dian)(dian)池(chi)(chi)片的(de)(de)水煮特(te)性(xing)進(jin)行(xing)了研究，詳細分(fen)(fen)析了4種(zhong)不(bu)同鋁背(bei)場電(dian)(dian)池(chi)(chi)片冷(leng)熱循環特(te)性(xing)。

    試驗設(she)備(bei)：

    冷熱循環試驗箱，冷熱沖擊試驗箱

    設備特點： 

    1、實時(shi)監(jian)控(kong)，對所有動(dong)作，信號，硬件狀(zhuang)態實時(shi)監(jian)控(kong)，并呈(cheng)現在操作界面上； 

    2、自動設定(ding)預冷/預熱溫度，調整機(ji)器的工作狀態至(zhi)適當(dang)，與同(tong)行(xing)相比可節(jie)省50%能耗； 

    3、低(di)噪音設計(ji)，噪音值都控制在65dB 以下(xia)；

    4、曲線和數據(ju)(ju)保存，所有的試驗數據(ju)(ju)和曲線可通過USB按(an)日期選擇拷(kao)貝保存，可記錄保存120天(tian)數據(ju)(ju)及(ji)曲線。 

    試驗方法： 

    多晶(jing)硅(gui)及單(dan)晶(jing)硅(gui)電池(chi)(chi)片(pian)中，每組各自取(qu)8片(pian)，再(zai)根據GB/T9535-2005/IEC61215-2005中的(de)冷熱(re)循環(huan)(huan)試(shi)(shi)驗條(tiao)件進行冷熱(re)循環(huan)(huan)試(shi)(shi)驗，在相對濕度(du)小(xiao)于(yu)60%的(de)情況下，電池(chi)(chi)片(pian)放置在冷熱(re)沖擊試(shi)(shi)驗箱中，在（–40±2）℃和（85±2）℃溫(wen)度(du)之間(jian)不斷循環(huan)(huan)，并保(bao)證在兩個溫(wen)度(du)的(de)保(bao)持時間(jian)15min，一(yi)次循環(huan)(huan)約4h。每循環(huan)(huan)5次取(qu)出(chu)樣品進行電性能測試(shi)(shi)。 

    種多晶硅電池片的冷熱循環特性 

    在冷(leng)熱(re)循(xun)環試(shi)驗過程中，4種多(duo)晶(jing)硅(gui)電池片的(de)(de)(de)效(xiao)率衰(shuai)減(jian)率的(de)(de)(de)變化(hua)趨勢如圖2所示（衰(shuai)減(jian)率是相(xiang)對于(yu)老(lao)化(hua)前的(de)(de)(de)初始效(xiao)率）。從圖2可看出，在0~40次冷(leng)-熱(re)循(xun)環過程中，電池片的(de)(de)(de)效(xiao)率衰(shuai)減(jian)率明顯增大(da)，而(er)(er)在40次冷(leng)-熱(re)循(xun)環后(hou)其衰(shuai)減(jian)趨于(yu)穩定(ding)，AL-2和(he)AL-4電池片的(de)(de)(de)冷(leng)-熱(re)循(xun)環老(lao)化(hua)特性(xing)較(jiao)(jiao)(jiao)好，AL-3電池片所表(biao)現的(de)(de)(de)老(lao)化(hua)特性(xing)差。試(shi)驗前后(hou)AL-2與(yu)AL-4的(de)(de)(de)電池效(xiao)率衰(shuai)減(jian)率分(fen)別(bie)為(wei)–10.73%和(he)–10.50%，而(er)(er)AL-1和(he)AL-3樣品的(de)(de)(de)效(xiao)率衰(shuai)減(jian)率較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)，為(wei)–12.36%和(he)–12.98%。由此得出4種電池片的(de)(de)(de)熱(re)循(xun)環老(lao)化(hua)特性(xing)由好到差依次為(wei)：AL-4、AL-2、AL-1、AL-3，說明電池的(de)(de)(de)冷(leng)-熱(re)循(xun)環衰(shuai)減(jian)特性(xing)與(yu)電池的(de)(de)(de)鋁背場(chang)的(de)(de)(de)配方(fang)組分(fen)有較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)關系(xi)，但(dan)與(yu)背場(chang)的(de)(de)(de)水煮特性(xing)無直(zhi)接關系(xi)。 

    圖(tu)3為4種(zhong)(zhong)多(duo)晶硅電(dian)池(chi)片(pian)冷(leng)-熱循(xun)環(huan)(huan)70次后的(de)(de)(de)EL圖(tu)，從圖(tu)3可看出(chu)，4種(zhong)(zhong)電(dian)池(chi)片(pian)EL圖(tu)都(dou)出(chu)現(xian)較(jiao)(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)黑斑(ban)，AL-2和(he)AL-4電(dian)池(chi)片(pian)的(de)(de)(de)黑斑(ban)相對(dui)較(jiao)(jiao)少(shao)，AL-3電(dian)池(chi)片(pian)的(de)(de)(de)EL圖(tu)既(ji)有大量(liang)黑斑(ban)又有少(shao)量(liang)裂紋，與(yu)圖(tu)2中所得出(chu)的(de)(de)(de)AL-2和(he)AL-4電(dian)池(chi)片(pian)的(de)(de)(de)冷(leng)-熱循(xun)環(huan)(huan)老(lao)化(hua)特(te)性較(jiao)(jiao)好，和(he)AL-3的(de)(de)(de)冷(leng)-熱循(xun)環(huan)(huan)老(lao)化(hua)特(te)性差的(de)(de)(de)結論(lun)相一致。電(dian)池(chi)片(pian)冷(leng)-熱循(xun)環(huan)(huan)老(lao)化(hua)特(te)性的(de)(de)(de)較(jiao)(jiao)大差異，一是(shi)由(you)于冷(leng)-熱循(xun)環(huan)(huan)條(tiao)件作用下，多(duo)晶硅片(pian)存在(zai)較(jiao)(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)晶界(jie)與(yu)位錯(cuo)缺(que)陷得以惡(e)化(hua)，形成(cheng)少(shao)子(zi)復合，捕獲大量(liang)的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)與(yu)空穴，使該(gai)區域沒有激(ji)發出(chu)1150nm的(de)(de)(de)紅外(wai)光(guang)子(zi)，導致CCD相機無法捕捉到(dao)紅外(wai)光(guang)，EL圖(tu)呈現(xian)較(jiao)(jiao)多(duo)黑斑(ban)缺(que)陷；另外(wai)，由(you)于4種(zhong)(zhong)鋁(lv)漿制(zhi)備過程(cheng)中所引進的(de)(de)(de)雜質(zhi)元(yuan)素含量(liang)與(yu)種(zhong)(zhong)類(lei)不同，不同濃度的(de)(de)(de)雜質(zhi)元(yuan)素形成(cheng)少(shao)子(zi)復合，會降低(di)基區的(de)(de)(de)少(shao)子(zi)壽命(ming)，從而使4種(zhong)(zhong)電(dian)池(chi)片(pian)EL圖(tu)呈現(xian)不同程(cheng)度的(de)(de)(de)黑斑(ban)，表現(xian)出(chu)不同的(de)(de)(de)冷(leng)-熱老(lao)化(hua)特(te)性。