[发明专利]一种太阳能电池片PID测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明属于晶体硅太阳能电池制造领域，具体涉及一种太阳能电池片电势诱导衰减（PID）测试装置及测试方法。

背景技术

PID（Potential Induced Degradation）效应称为高压诱导衰减效应，是最近几年光伏领域出现的较新的衰减效应。

随着光伏并网系统的逐渐推广应用，系统电压越来越高，常用的有600V和1000V。组件内部电池片相对于大地的压力越来越高，有的甚至达到600-1000V。一般组件的铝边框都要求接地，这样在电池片和铝边框之间就形成了600-1000V的高压。一般来说，组件封装的层压过程中，结构为5层。电池片在EVA中间，玻璃和背板在最外层，层压过程中EVA形成了透明、电绝缘的物质。然而，任何塑料材料都不可能100%的绝缘，都有一定程度的导电性，特别是在湿度较大的环境中。会有漏电流通过电池片、封装材料、玻璃、背板、铝边框流过，如果在内部电路和铝边框之间形成高电压，漏电流将会达到微安或毫安级别，这就是太阳能电池的高压诱导效应，PID效应使得电池表面钝化效果恶化和形成漏电回路，导致填充因子、开路电压、短路电流降低，使组件性能低于设计标准。PID效应可以使组件功率下降30%以上。

通常的PID测试并不对电池片进行直接检测，而是对组件进行检测。测试条件一般为，在温度85℃和相对湿度85%环境条件下，对组件加载-1000伏电压，连续测试96小时。如果组件功率在PID测试前后的衰减比例小于5%，即认为该组件通过PID测试。由于组件制作工艺和封装材料对于组件PID效应也有很大的影响，因此组件PID测试结果并不能直接反映电池片是否抗PID效应能力，而且组件PID测试周期较长，过程复杂，同时也不能对电池片是否抗PID进行及时有效的评判，对电池生产工艺抗PID的好坏也不能及时反馈，所以在电池端的PID测试方法变成了解决上述问题的有效方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在电池端测试PID装置和方法，使用本发明装置和方法，可以直接对太阳能电池片进行PID测试而对是否能够抗PID进行评判，无需将电池片制作成组件后再进行PID测试，有效的节约时间和成本，同时也有利于对电池工艺进行优化及改进。

本发明解决技术问题所采取的技术方案是：

第一个方面：一种太阳能电池片PID测试装置，包括直流电压器、电阻测试仪、金属电极排和金属托盘，所述金属电极排与直流电压器的正极相连接，所述金属托盘与直流电压器的负极相连接，所述电阻测试仪的测试线之一与金属托盘相连接，另一测试线用于连接太阳能电池片电极。

作为一种优选，所述金属电极排和金属托盘间的距离能够调整，使得测试时当太阳能电池片放置在金属托盘上时，所述金属电极排与太阳能电池片电极间的距离为0.1~10cm。

作为一种优选，所述金属电极排由若干金属电极焊接于金属板构成。

作为一种优选，所述直流电压器能产生20KV的高压。

第二个方面，一种太阳能电池片PID测试方法，使用上述太阳能电池片PID测试装置，包括直流电压器、电阻测试仪、金属电极排和金属托盘，所述金属电极排与直流电压器的正极相连接，所述金属托盘与直流电压器的负极相连接，所述电阻测试仪的测试线之一与金属托盘相连接，另一测试线用于连接太阳能电池片电极；具体测试步骤为：

⑴将太阳能电池片置于金属托盘上，连接好电阻测试仪的测试线，控制环境温度为0~100℃，相对湿度为0~100%；

⑵开启直流电压器，在高电压作用下使金属电极排产生电晕放电，离子流作用于太阳能电池片表面；

⑶对太阳能电池片持续进行离子辐射，并实时测试太阳能电池片的并联电阻变化情况；

⑷作曲线图记录并联电阻变化情况。

作为一种优选，所述测试步骤⑴将太阳能电池片置于金属托盘上时，控制所述金属电极排与太阳能电池片电极间的距离为0.1~10cm。

作为一种优选，所述测试步骤⑴中控制环境温度为25℃，相对湿度为80%。

作为一种优选，所述测试步骤⑵中所述高电压为20KV。

作为一种优选，所述测试步骤⑶对太阳能电池片持续进行离子辐射的持续时间为1~12小时。

作为一种优选，所述测试为取样测试，所述取样测试的时间间隔为10~60分钟。