CN102034897A - 晶体硅太阳能电池片电致衰减老化装置及老化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶体硅太阳能电池片电致衰减老化装置及老化方法，该装置包括电源、支架、设于支架上的上导电板和下导电板，以及驱动装置；所述上导电板和下导电板上下相对设置，其中一个导电板与支架固定连接，另一个导电板与所述驱动装置的输出端连接；所述上导电板和下导电板分别通过导线与电源连接。本发明的晶体硅太阳能电池片电致衰减老化装置能利用电致衰减原理实现了对电池片的早期衰减，实现电池片早期衰减的工业化生产线上应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种晶体硅太阳能电池片电致衰减老化装置及老化方法，属于太阳能硅电池片制造技术领域。
背景技术
目前，太阳能电池主要包括晶体硅电池和薄膜电池两种，但以晶体硅太阳电池居多；其中，以硼掺杂的P型硅晶片制作的晶体硅太阳能电池在光伏市场中一直占据着主导地位。
然而，对于硼掺杂的太阳能电池而言，当它暴露于光照下或在黑暗中注入载流子，其电池性能会衰减(即通常具有1～5％的光致功率衰减)，并最终达到一个稳定的效率。其原因是硅材料替位硼和间隙氧在光照或载流子注入的情况下形成亚稳态深能级的缺陷复合体，降低了少子寿命，引起电池效率的降低。
由此可见，晶硅太阳能电池光致衰减的大小与硅晶片中硼氧的含量有关。然而，由于硅材料的质量良莠不齐，晶硅锭(棒)生长时硼氧分凝系数也有差异，因此出自不同晶棒(锭)的硅晶片、以及出自同一晶棒(锭)但在不同位置的硅晶片通常具有不同的硼氧含量；而晶体硅电池组件一般是由几十片硅电池片(如48～72片)串联制成的，几十片硅电池片光致衰减幅度存在差异，其组件功率受制于衰减最大的电池片，导致整个组件功率输出减少；同时，这种组件也会因为各电池片功率的失配而导致局部发热等问题。
目前，电池片厂家还没有有效实用的方法对电池片按光致衰减幅度进行分类。因为电池片早期光致衰减通常需要20个小时左右的时间来完成，并且要求照射光的均匀性、照射空间及电池片良好散热等条件，因而无法在大批量电池片的产线上真正实现。
发明内容
本发明目的是提供一种晶体硅太阳能电池片电致衰减老化装置及老化方法，以实现电池片早期衰减的工业化生产。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种晶体硅太阳能电池片电致衰减老化装置，包括电源、支架、设于支架上的上导电板和下导电板，以及驱动装置；所述上导电板和下导电板上下相对设置，其中一个导电板与支架固定连接，另一个导电板与所述驱动装置的输出端连接；
所述上导电板和下导电板分别通过导线与电源连接。
本发明的装置可以应用于晶体硅太阳能电池片生产线上。该装置可以配合控制系统实现自动化操作，并且通过并列设置多台本发明的装置实现批量化生产。
上述技术方案中，所述下导电板与支架固定连接，上导电板与所述驱动装置的输出端连接。下导电板固设于支架上，上导电板与驱动装置的输出端连接，从而使上导电板可以相对下导电板上下运动，来压紧或放开由多片电池片层叠组成的电池片组。
进一步的技术方案，所述支架上还设有风扇，风扇的出风口位于上、下导电板之间。风扇的作用是给通电中电池片组进行风冷。
进一步的技术方案，所述上导电板和下导电板均是铜板。
上述技术方案中，所述支架上还设有定位部件，定位部件围绕设于下导电板的四周。定位部件的作用是将电池片组定位于下导电板上，防止其上下错层。
本发明同时请求保护一种晶体硅太阳能电池片电致衰减老化方法，包括如下步骤：
(1)将至少2片晶体硅太阳能电池片按正负极性循序层叠在一起，组成电池片组；
(2)将步骤(1)的电池片组通入正向直流电流，通电时间为至少30分钟，电流密度2.05～20.55mA/cm2。
上文中，所述步骤(1)中将太阳能电池片按正负极性循序层叠在一起，是指将多片电池片按顺序排放，上一片电池片的负极接触下一片电池片的正极。
本发明的工作原理如下：当给晶体硅电池片加以一定正向偏压时，注入电子获一定的能量，这种具有一定能量的电子也能在电池片中通过碰撞把能量传递给B或O，产生B-O复合中心，形成硼氧复合体，从而降低少子寿命，也能造成电池片的较高的电致衰减。实验表明，与光致衰减相比，电致衰减是一个较快的过程，在8mA/cm2的电流密度下约1～3小时电致衰减就能基本完成。
由于上述技术方案的采用，与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1.本发明设计得到了新的晶体硅太阳能电池片电致衰减老化装置，利用电致衰减原理实现了对电池片的早期衰减，实验表明，与光致衰减相比，电致衰减是一个较快的过程，因而能实现电池片早期衰减的工业化生产线上应用。
2.本发明的老化装置结构简单，易于操作，效果好，处理成本低，能提高产品质量；同时，使用本发明的老化装置处理后的电池片，其外观性能和焊接性不变。
3.本发明的老化方法简单，适合规模化生产。
附图说明
图1是本发明实施例一的立体图；
图2是本发明实施例一的主视图；
图3是本发明实施例一的右视图；
图4是本发明实施例一的后视图。
其中：1、支架；2、上导电板；3、下导电板；4、驱动装置；5、风扇；6、电池片组；7、定位部件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
实施例一
参见图1～4所示，一种晶体硅太阳能电池片电致衰减老化装置，包括电源、支架1、设于支架上的上导电板2和下导电板3，以及驱动装置4；所述上导电板和下导电板上下相对设置，所述下导电板与支架固定连接，上导电板与所述驱动装置的输出端连接；
所述上导电板和下导电板分别通过导线与电源连接。支架上还设有风扇5，风扇的出风口位于上、下导电板之间；支架上还设有定位部件7，定位部件一共有4个，分别围绕设于下导电板的四个角。
所述上导电板和下导电板均是铜板。
为了便于装卸电池片组6，在下导电板的两侧壁设有对称的凹槽；同时，在下导电板和支架底板之间设有缓冲结构。
一种晶体硅太阳能电池片电致衰减老化方法，包括如下步骤：
(1)将20～100片晶体硅太阳能电池片按正负极性循序层叠在一起，组成电池片组；
(2)将步骤(1)的电池片组6装到上述电致衰减老化装置的下导电板3上，控制驱动装置运作，使上导电板2向下运动直至压住电池片组；然后通入正向直流电流，通电时间为2小时，电流密度为8mA/cm2；即可得到早期衰减后的电池片。
Claims (6)
1.一种晶体硅太阳能电池片电致衰减老化装置，其特征在于：包括电源、支架(1)、设于支架上的上导电板(2)和下导电板(3)，以及驱动装置(4)；所述上导电板和下导电板上下相对设置，其中一个导电板与支架固定连接，另一个导电板与所述驱动装置的输出端连接；
所述上导电板和下导电板分别通过导线与电源连接。
2.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池片电致衰减老化装置，其特征在于：所述下导电板与支架固定连接，上导电板与所述驱动装置的输出端连接。
3.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池片电致衰减老化装置，其特征在于：所述支架上还设有风扇(5)，风扇的出风口位于上、下导电板之间。
4.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池片电致衰减老化装置，其特征在于：所述上导电板和下导电板均是铜板。
5.根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池片电致衰减老化装置，其特征在于：所述支架上还设有定位部件(7)，定位部件围绕设于下导电板的四周。
6.一种晶体硅太阳能电池片电致衰减老化方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将至少2片晶体硅太阳能电池片按正负极性循序层叠在一起，组成电池片组；
(2)将步骤(1)的电池片组通入正向直流电流，通电时间为至少30分钟，电流密度为2.05～20.55mA/cm2。
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