T-CPIA 0055.1-2024 晶體硅光伏電池 第1部分：n 型隧穿氧化鈍化接觸光伏電池

CCSF12Crystallinesiliconphotovoltaiccells—PacellswithtunneloxidepassivatingIT/CPIA0055.1—2024前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4技術(shù)要求 4.1外觀 4.2尺寸 4.3力學(xué)性能 4.4電性能 4.5可靠性 4.6電致發(fā)光圖像 5試驗(yàn)方法 5.1外觀 5.2尺寸 5.3翹曲度 5.4電極抗拉強(qiáng)度試驗(yàn) 5.5電性能參數(shù) 5.6溫度系數(shù) 5.7最大功率（Pmax）初始光致衰減 5.8雙面率 5.9熱循環(huán)試驗(yàn) 5.10光熱衰減試驗(yàn) 5.11電致發(fā)光 6檢驗(yàn)規(guī)則 6.1檢驗(yàn)分類 6.2型式試驗(yàn) 6.3出廠檢驗(yàn) 6.4檢驗(yàn)項(xiàng)目 7標(biāo)志、包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)輸 7.1標(biāo)志 7.2包裝 7.3儲(chǔ)存 7.4運(yùn)輸 T/CPIA0055.1—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是T/CPIA0055《晶體硅光伏電池》的第1部分。T/CPIA0055已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：n型隧穿氧化鈍化接觸光伏電池；——第2部分：異質(zhì)結(jié)光伏電池。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)提出。本文件由中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本文件起草單位：泰州中來光電科技有限公司、中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、通威太陽能（成都）有限公司、北京鑒衡認(rèn)證中心有限公司、中國(guó)國(guó)檢測(cè)試控股集團(tuán)股份有限公司、無錫尚德太陽能電力有限公司、英利能源發(fā)展有限公司、蘇州中來光伏新材股份有限公司、青海黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司西安太陽能電力分公司、江蘇順風(fēng)新能源科技有限公司、天合光能股份有限公司、正泰新能科技股份有限公司、晶澳太陽能科技股份有限公司、晶科能源有限公司。本文件主要起草人：張曼、喬振聰、潘飛、陳曉達(dá)、王趕強(qiáng)、周罡、高丹妮、黃海濤、劉莉麗、張付特、唐蘭蘭、姜倩、徐春、杜文星、馬玉超、何大娟、張昕宇、周潤(rùn)姮。1T/CPIA0055.1—2024晶體硅光伏電池第1部分：n型隧穿氧化鈍化接觸光伏電池本文件規(guī)定了n型隧穿氧化鈍化接觸光伏電池（以下簡(jiǎn)稱“電池”）的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)輸。本文件適用于n型隧穿氧化鈍化接觸光伏電池的生產(chǎn)與檢驗(yàn)。其他類似結(jié)構(gòu)的光伏電池可參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2297太陽光伏能源系統(tǒng)術(shù)語GB/T2828.1—2012計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃GB/T29195—2012地面用晶體硅太陽電池總規(guī)范GB/T30869太陽能電池用硅片厚度及總厚度變化測(cè)試方法SJ/T11630—2016太陽能電池用硅片幾何尺寸測(cè)試方法T/CPIA0020—2020晶體硅光伏電池電致發(fā)光測(cè)試方法T/CPIA0041—2022晶體硅光伏電池?zé)彷o助光致衰減測(cè)試方法IEC60891晶體硅光伏器件的I-V實(shí)測(cè)特性的溫度和輻照度修正方法（PhotovoltaicdevicesProceduresfortemperatureandirradiancecorrectionstomeasuredI-Vcharacteristics）IEC60904-1光伏器件第1部分：光伏電流-電壓特性的測(cè)量（Photovoltaicdevices—Part1:Measurementofphotovoltaiccurrent-voltagecharacteristics）IEC63202-1光伏電池第1部分：晶體硅光伏電池的光誘導(dǎo)衰減的測(cè)試（Photovoltaiccells—Part1:Measurementoflight-induceddegradationofcrystallinesiliconphotovoltaiccells）IECTS63202-3光伏電池第3部分：雙面光伏電池電流-電壓特性的測(cè)量（Photovoltaiccells—Part3:Measurementofcurrent-voltagecharacteristicsofbifacialphotovoltaiccells）3術(shù)語和定義GB/T2297以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1n型光伏電池n-typephotovoltaiccells以n型硅為襯底的光伏電池。3.2隧穿氧化鈍化接觸光伏電池photovoltaiccellswithtunneloxidepassivatingcontactsTOPCon電池TOPConPVcells在光伏電池襯底與金屬電極之間加入一層隧穿氧化層和摻雜多晶硅層，實(shí)現(xiàn)表面鈍化和載流子選擇性收集的晶體硅光伏電池。4技術(shù)要求4.1外觀電池的外觀要求如下：2T/CPIA0055.1—2024a)電池的顏色應(yīng)均勻一致，無水痕、手印等外觀缺陷。電池間應(yīng)無明顯的色差；b)電池上不應(yīng)存在肉眼可見的孔洞、裂紋及V形缺口；c)同一片電池上出現(xiàn)的崩邊、鈍形缺口不應(yīng)超過兩處，且外形缺陷的長(zhǎng)度應(yīng)不大于1mm，由邊緣向中心的深度應(yīng)不大于1mm；d)電池邊緣向內(nèi)2mm距離內(nèi)不應(yīng)有刻蝕線；e)電池正面不應(yīng)有層壓后形成跳色的花籃印。4.2尺寸電池的尺寸應(yīng)滿足表1要求，典型電池尺寸要求見表2，其他電池尺寸應(yīng)符合產(chǎn)品規(guī)范的規(guī)定。表1電池尺寸要求°°%表2典型電池尺寸4.3力學(xué)性能4.3.1翹曲度電池允許的翹曲度宜不超過1mm，且應(yīng)符合產(chǎn)品規(guī)范的規(guī)定。4.3.2電極附著強(qiáng)度（電極與焊點(diǎn)抗拉強(qiáng)度）焊帶與電極主柵應(yīng)結(jié)合良好，無虛焊或過焊現(xiàn)象。焊接后按照5.4的要求進(jìn)行試驗(yàn)，電極與焊點(diǎn)應(yīng)結(jié)合牢固，電極不應(yīng)從基體材料上脫落，電極與焊點(diǎn)之間不應(yīng)脫離。主柵各焊點(diǎn)焊接拉力的均值應(yīng)大于等于1.25N/mm，每根主柵線的單點(diǎn)合格率不低于80%。4.4電性能4.4.1電性能參數(shù)電性能參數(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件（StandardTestConditions，STC）條件下開路電壓、短路電流、最大功率，其他電性能參數(shù)要求（填充因子、轉(zhuǎn)換效率、反向漏電流等）由供需雙方約定，并符合電池電性能參數(shù)相關(guān)產(chǎn)品規(guī)范的規(guī)定。4.4.2溫度系數(shù)3T/CPIA0055.1—2024電池溫度系數(shù)包括但不僅限于短路電流溫度系數(shù)ɑ、開路電壓溫度系數(shù)β和最大功率溫度系數(shù)δ。電池溫度系數(shù)應(yīng)符合相關(guān)產(chǎn)品規(guī)范的規(guī)定。4.4.3最大功率（Pmax）初始光致衰減按照IEC63202-1方法進(jìn)行試驗(yàn)后，電池最大功率初始光致衰減率不應(yīng)超過1%。電池最大功率初始光致衰減比率以△表示，由5.7試驗(yàn)前后的電性能參數(shù)對(duì)比得到，按公式（1）進(jìn)行計(jì)算：式中：Δ——電池最大功率初始光致衰減比率，單位為百分比（%Pmax.before——試驗(yàn)前STC最大輸出功率，單位為瓦特（WPmax.after——試驗(yàn)后STC最大輸出功率，單位為瓦特（W）。4.4.4雙面率按照IECTS63203-3進(jìn)行測(cè)試，電池雙面率應(yīng)不低于80%，且符合產(chǎn)品規(guī)范的規(guī)定。電池雙面率以BiFi表示，由5.8規(guī)定的試驗(yàn)方法得到，按公式（2）進(jìn)行計(jì)算：式中：BiFi——電池雙面率，單位為百分比（%Pmaxrear——電池背面最大功率，單位為瓦特（WPmaxfront——電池正面最大功率，單位為瓦特（W）。4.5可靠性4.5.1熱循環(huán)試驗(yàn)按5.9規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)后電池的外觀、力學(xué)性能應(yīng)符合4.1、4.3的規(guī)定，電池片效率衰減應(yīng)不超過3%。4.5.2光熱衰減試驗(yàn)按5.10規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)后電池的外觀、力學(xué)性能應(yīng)符合4.1、4.3的規(guī)定，電池片效率衰減應(yīng)不超過1%。4.6電致發(fā)光圖像電池電致發(fā)光圖像要求如下：a)隱裂：電池外表面應(yīng)允許有微裂紋，不允許有貫穿隱裂紋。隱裂紋包括單條隱裂紋、多條隱裂紋、交叉隱裂紋等；b)黑斑：電池內(nèi)部因接觸效果欠佳導(dǎo)致的斑狀灰色發(fā)黑面積應(yīng)不超過30%；c)黑環(huán)：電池內(nèi)部形成的圈狀發(fā)黑現(xiàn)象，不允許中心區(qū)域發(fā)黑或圈與圈之間的塊狀發(fā)黑，黑環(huán)圈數(shù)不限；d)斷柵：電池正面或背面因漿料粘度或網(wǎng)版堵塞造成的印刷柵線斷開，占總刪線的百分比不超過e)網(wǎng)紋印：電池內(nèi)部由燒結(jié)工藝不良導(dǎo)致接觸效果欠佳的履帶狀陰影，占電池面積應(yīng)不超過30%；f)云霧：電池內(nèi)部因接觸效果欠佳導(dǎo)致的霧狀灰色發(fā)黑，面積應(yīng)不超過30%；g)黑邊黑角：電池邊緣或邊角因鈍化效果欠佳導(dǎo)致的發(fā)黑區(qū)域，允許垂直邊部向內(nèi)≤15mm以內(nèi)的寬度。5試驗(yàn)方法5.1外觀4T/CPIA0055.1—2024在照度不小于1000lx的光源下對(duì)電池進(jìn)行目測(cè)，或利用自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。5.2尺寸電池的邊長(zhǎng)、直徑、垂直度應(yīng)采用分辨力優(yōu)于0.02mm的光學(xué)成像系統(tǒng)或千分尺測(cè)量。電池的厚度應(yīng)采用分辨力優(yōu)于0.01mm的測(cè)厚儀測(cè)量法。5.3翹曲度按GB/T29195—2012的規(guī)定進(jìn)行。5.4電極抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)取長(zhǎng)度大于電池片的涂錫焊帶，將其浸入助焊劑溶液中10min，取出后在加熱平臺(tái)直至焊帶表面無助焊劑藥液殘留。將涂錫焊帶手工焊接在電池片的正背面主柵上，有效焊接距離貫穿整個(gè)電池主柵表面。對(duì)焊接后的涂錫焊帶與電池片進(jìn)行180°的剝離試驗(yàn)，如圖1所示。電池片放置拉力測(cè)試平臺(tái)時(shí)應(yīng)使用固片夾進(jìn)行固定。涂錫焊帶通過上夾板的開槽引出（開槽的寬度應(yīng)略大于涂錫焊帶的寬度）。在試驗(yàn)機(jī)上以500mm/min的速度進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)機(jī)的測(cè)力系統(tǒng)準(zhǔn)確度應(yīng)為1級(jí)或優(yōu)于1級(jí)，記錄平均剝離強(qiáng)度（平均剝離力與涂錫焊帶寬度的比值應(yīng)取剝離曲線中相對(duì)峰值曲線段。電極抗拉測(cè)試需監(jiān)控到主柵每個(gè)焊點(diǎn)位置，單片電池片平均選取5根主柵位置進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)記錄單點(diǎn)合格率，單點(diǎn)合格率為每個(gè)峰值對(duì)應(yīng)值宜≥1.25N/mm的個(gè)數(shù)與總峰值個(gè)數(shù)的比值。拉力拉力≥20≥20mm圖1剝離試驗(yàn)示意圖5.5電性能參數(shù)電池電性能參數(shù)檢測(cè)按IEC60904-1的規(guī)定進(jìn)行。5.6溫度系數(shù)電池溫度系數(shù)檢測(cè)按IEC60891的規(guī)定進(jìn)行。5.7最大功率（Pmax）初始光致衰減電池最大功率（Pmax）初始光致衰減按照IEC63202-1的規(guī)定進(jìn)行。5.8雙面率電池雙面率參數(shù)按照IECTS63203-3的規(guī)定進(jìn)行。5.9熱循環(huán)試驗(yàn)參考GB/T29195的方法，將經(jīng)初始光衰減穩(wěn)定后的電池樣品間隔地放置在環(huán)境試驗(yàn)箱（相對(duì)濕度小于60%）中，按照?qǐng)D5的溫度分布，使電池的溫度在-40℃±2℃和85℃±2℃之間循環(huán)。低溫端和高溫端之間的溫度變化率不得超過100℃/h，在兩個(gè)極端溫度的保持時(shí)間不少于10min，一次循環(huán)時(shí)間不超過6h，循環(huán)次數(shù)5次。試驗(yàn)后按5.1、5.3、5.4、5.5的規(guī)定對(duì)電池的外觀、力學(xué)性能和電性能參數(shù)中的最大功率進(jìn)行檢測(cè)。5T/CPIA0055.1—2024+85+80保持時(shí)間不少于10分鐘溫度表化率不超過100℃/h-40最大循環(huán)時(shí)間時(shí)間（h）4保持時(shí)間不少于10分鐘繼續(xù)進(jìn)行特定次數(shù)的循環(huán)+258623571圖2熱循環(huán)試驗(yàn)溫濕度控制曲線5.10光熱衰減試驗(yàn)光熱衰減試驗(yàn)按T/CPIA0041—2022的規(guī)定進(jìn)行。試驗(yàn)后按5.1、5.3、5.4、5.5的規(guī)定對(duì)電池的外觀、力學(xué)性能和電性能參數(shù)中的最大功率進(jìn)行檢測(cè)。5.11電致發(fā)光電致發(fā)光按照T/CPIA0020—2020的規(guī)定進(jìn)行。6檢驗(yàn)規(guī)則6.1檢驗(yàn)分類檢驗(yàn)分為型式試驗(yàn)和出廠檢驗(yàn)。6.2型式試驗(yàn)有下列情形之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式試驗(yàn)：a）新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定；b）正式生產(chǎn)后如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、原材料、生產(chǎn)工藝和管理有較大改變，可能影響產(chǎn)品性能時(shí)；c）長(zhǎng)期停產(chǎn)后恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)；d）出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上一次型式檢驗(yàn)結(jié)果有較大差異時(shí)；e）國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出型式檢驗(yàn)要求時(shí)；f）企業(yè)要求定期檢驗(yàn)時(shí)。型式檢驗(yàn)若有任一項(xiàng)目不符合本文件要求，則應(yīng)重新采樣檢驗(yàn)。若仍有不合格項(xiàng)，則型式檢驗(yàn)為不合格。6.3出廠檢驗(yàn)產(chǎn)品出廠前應(yīng)由檢驗(yàn)部門進(jìn)行檢驗(yàn)（在一致條件下逐批生產(chǎn)或按企業(yè)規(guī)定方式匯總起來的一定數(shù)量產(chǎn)品為一批并出具檢驗(yàn)結(jié)果或檢驗(yàn)報(bào)告。出廠檢驗(yàn)水平參照GB/T2828.1—2012的要求。6.4檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)符合表3的規(guī)定。表3檢驗(yàn)項(xiàng)目1√√2√ 6T/CPIA0055.1—2024表3檢驗(yàn)項(xiàng)目（續(xù)）3√—4√—5√√6√—7√—8√—9√—√—√√7標(biāo)志、包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)輸7.1標(biāo)志包裝上應(yīng)有清晰的標(biāo)志，包括但不限于制造商名稱、產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品型號(hào)、電池片轉(zhuǎn)換效率或最大功率、生產(chǎn)日期、數(shù)量、追溯條碼等信息。7.2