电池片测试与分选
电池片的电性能测试和分选_太阳能光伏组件生产制造工程技术_[共2页]
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第6章 分选检测和激光划片工序105 续表 3崩边 深度小于0.5mm ，长度小于1mm ，数量不超过2个 4弯曲 以塞尺测量电池片的弯曲度，125mm ×125mm 电池片的弯曲度 不超过0.75mm ；156mm ×156mm 电池片的弯曲度不超过1.5mm 5正面色彩及均匀性 在日常光照情况下，在电池片上方正对电池片观测时为蓝色； 与电池片表面成35°角观察时，呈褐、紫、蓝三色，目视颜色均匀 6色差/色斑/水痕 同一批次电池片的颜色应该一致。
同一片电池上因这些因素导 致的色彩不均匀面积应小于2cm 2，无明显色差、水痕、手印 7正面次栅线 断线少于或等于3条，每条长度小于3mm ，不能允许有两个平行 断线存在 8正面栅线结点 少于3处，每处长度和宽度均小于0.5mm 9电池片正面漏浆 目视检查应少于2处，总面积小于1.5mm 2 10正面主栅线漏印缺损不能多于1处，面积小于2.2 mm 2 11正面印刷图案偏离 正周印刷外围到硅片边沿距离差别不大于0.5mm 12电池片正面划伤 电池片表面无划伤，但对于在制作过程中采用激光刻蚀工艺的 电池片边沿刻蚀线除外 13背面铝印刷的均匀性均匀，无明显不良现象 14背面铝缺损 鼓包高度不大于0.2mm ，且总面积不大于1.0 mm 2 15背面印刷图案偏离 背面印刷外围到硅片边沿距离不大于0.5mm 16 背面银铝电极缺损 断线不能多于1处，且长度不大于5.0mm6.1.2 电池片的电性能测试和分选电池片的电性能测试，就是指用电池片的单片测试仪（也叫单片分选仪）对电池片的峰值功率和转换效率等进行测试和分选。
1．分选工艺要求将太阳能电池片按照质量分级及生产技术文件的要求进行分档。
（1）按转换效率分选。
单晶A 类片的转换效率要≥14%，单晶B 类片的转换效率要≥13.5%。
多晶A 类片的转换效率要≥13.5%，多晶B 类片的转换效率要≥13%。
电池片测试与分选
Im*Vm/ Isc*Voc Isc*Voc是太阳电池的极限输出功率，ImVm是太阳电池的最
大输出功率，填充因子是表征太阳电池性能优劣的一个重要参数。
8.
电流温度系数：在规定的试验条件下，被测太阳电池温度每变化10C ，太阳电池短路
电流的变化值，通常用α表示。对于一般晶体硅电池 α= + 0.1%/oC。
料之能阶隙的大小与其所吸收的光谱各有不同，所以每种材料有其 一定的理论能量转换效率。这个原因是因为材料的光谱接受度与太 阳光线的光谱之不相契合之故，也就是说太阳电池依其材料之不同， 只能吸收一定范围内的光谱能量。
第三十二页，共38页。
影响太阳电池片效率的因素
1.
反射损失：由于部分的太阳光源会自材料的表面反射掉，因而转换效率会损失，因
1.发光强度
Isc与发光强度成正比，
而Voc的变化与发光强度成
对数关系
原因：辐射度的改变，
则进入太阳能电池的光子
数目改变，相应激发的电
子数目就改变
第二十四页，共38页。
2.温度
电池温度升高，开路电压减 小，短路电流有轻微的上升，效率降低
电压的变化与电池温度呈线
性比例关系
第二十五页，共38页。
在某特定温度和辐射度条件下，光伏发电器在短路状态下的输出电流；与电池面积、光强、温度有关 。
3.
最大功率点
在太阳电池的伏安特性曲线上对应最大功率的点，又称最佳工作点。
4. 最佳工作电压
太阳电池伏安特性曲线上最大功率点所对应的电压。通常用Vm表示
5. 最佳工作电流
太阳电池伏安特性曲线上最大功率点所对应的电流。通常用Im表示
平均照度
第二十九页，共38页。
03章电池片的检测
03章电池片的检测太阳能电池片的检测一、电池片外观检测测量工具及工作服装：钢直尺、游标卡尺、塞尺（赛片选择先大后小）、防尘服、防尘帽、手套电池片外观检测项目和标准序号检验项目检验标准1 裂纹片、碎片、穿孔片如存在，判定为不合格产品2 V形缺口、缺角如存在，判定为不合格产品3 崩边深度小于0.5mm 长度小于1mm 数目最多2个4 弯曲用塞尺测量电池片的弯曲程度125的弯曲度不超过0.75mm 156的弯曲度不超过1.5mm5 正面色彩及其均匀性日常光照情况下：电池片上方正对电池片观测时为蓝色，与电池表面成35度角观察，呈褐、紫、蓝三色，目视颜色均匀6 色差、色斑、水痕同批次电池片颜色应该一致。
电池片上因这些因素导致色彩不均匀的面积应小于2cm2，无明显色差、水痕、手印7 正面次栅线断线不多于3条，每条长度小于3mm ，不允许有两个平行断线存在8 正面栅线结点少于3处，每处长度和宽度均小于0.5mm9 电池片正面漏浆肉眼观测应少于2处，总面积小于1.5mm210 正面主栅线漏印缺损不超过1处，面积小于2.2mm211 正面印刷图案偏离四周印刷外围到硅片边缘距离差别不大于0.5mm12 电池片正面划伤电池片表面无划伤，但对于在制作过程中采用激光刻蚀工艺的电池的边沿刻蚀线除外13 背面铝印刷的均匀性均匀，无明显不良现象14 背面印刷图案偏离背面印刷外围到硅片边沿距离不大于0.5mm15 背面银铝电极缺损断线不能多于1处，且长度不大于5mm16 背面铝缺损由烧结炉传送带结构导致鼓包高度不大于0.2mm ，且总面积不大于1mm2电池片外观检验记录表序号不符合要求的检验项目编号偏差值结论备注1234存在的问题及改进建议：实训学生签字：指导教师签字：二、电池片的电性能测试和分选方式：用测试仪对电池片的转换效率和单片功率进行分选测试。
太阳能电池分选仪：专门用于单、多晶硅电池片分选的设备原理：通过模拟太阳光谱光源，对电池片的相关电参数进行测量，根据测量结果将电池片进行分类常用的分选仪具有：专门的校正装置，对输入补偿参数进行自动、手动温度补偿和光强补偿并具备自动测温与温度修正功能。
成品电池片分分检标准
海南天聚太阳能有限公司QMS文件成品电池片分检标准TJ/Q-0011 目的为规范成品太阳能电池片的外观分检工作，保证检验项目完整、检验作业方法和检验数据准确；统一生产、质检、销售认识以满足顾客要求，特制定本电池片检验标准。
2 适用范围本标准内部适用，检验范围为本公司生产的单多晶硅太阳能电池片。
3 工作职责质检部负责外观分检项目的具体实施，对所有成品太阳能电池片进行目测全检；所有检验人员严格按照本文件规定进行操作，并做好相应的分检记录。
4 检验工具及分检作业条件4.1 检检工具PVC 手套及手指套、日光灯、塞尺、直尺、塑料垫片、黑色油笔、口罩、吸笔。
4.2 分检作业条件a、在100W日光灯光照下；b、在洁净水平的分检操作台面上；c、电池片自然水平放置于分检操作台面，每叠电池片数量不得超过200片，不得人为挤压；d、佩戴PVC 手套及手指套、用吸笔轻取轻放，保持3 秒/片检片速度；e、每条自动印刷线由一个检验员对电池片进行观测全检；f、分检人员保持直立坐姿，从正上方（视线与分检水平桌面呈80°～90°）对电池片进行观测，前胸距离电池片中心点水平距离约20cm，人眼距离电池片中心点视线距离约30cm5 检验标准5.1 成品电池片分检正面颜色可分为：正常片（蓝色）、特红片、红片、边框红片、白片（浅蓝色）等；5.2 各等级的分类、检验项目及说明、各等级产品的接收条件等，列于下表：检验项目及说明A级A1级B级C级残片1．正面细栅断开电池片印刷过程各种原因导致细栅断开无断栅宽度L≤0.5 mm，数量≤2点断栅宽0.5mm＜L＜2mm，数量≤3点超过B标准版次页码批准审核编写人编写时间2．正面细栅线带点电池片在印刷生产过程中，因各种原因导致正面细栅线上带点无无数量≤2处，且长≤2 mm、宽≤0.3 mm超过B标准3．正面是否漏浆由网版原因引起的漏浆无漏浆面积S≤0.5mm2，且不明显，数量≤1个漏浆面积：0.5mm2＜S≤1mm2且较明显数量≤1个超过B标准4．正面主栅缺损主栅线印刷不良或烧结掉皮无无缺损面积≤2mm2但不断栅超过B标准5．正面印刷图案偏离因为硅片与网版未完全对准而引起的图案偏离无印刷边界到硅片边沿的任意距离差别0.45mm≤d≤0.55 mm（即上下、右左等距）印刷边界到硅片边沿的任意距离差别0.55mm＜d≤0.7 mm（即上下、右左等距）超过B标准6．正面色差PECVD沉积氮化硅减反射膜的色彩及均匀性单片色彩均匀，且同一包电池片的色彩一致单片色差肉眼观察不明显，且同一包电池片的色彩一致肉眼可见色差明显；面积S≤2mm2超过B标准7．正面色斑. 因制绒或脏污引起的色彩不均匀（白点或白斑）无轻微色斑面积总计≤2mm2，无点状色斑色斑面积总计2mm2＜S≤10mm 2超过B标准8．正面玷污因各种原因引起的玷污（油污或扩散圆点）无沾污面积S≤0.5mm2但不明显，数量≤1个沾污面积S＞0.5mm2，数量≤2个超过B标准9.正面划痕电池片工艺生产过程中因各种原因造成的正面划伤、绒面破坏无轻微划伤，总长度＜10mm超过A1标准10.正面水纹印去除磷硅玻璃层后，经清洗、烘干（或甩干）后留下的水纹印（表面氢氟酸没有洗干净）无水纹印颜色较浅不明显，长度L≤3 mm水纹印颜色较浅，长度L＞3mm；水纹印颜色较明显，长度L＜10mm超过B标准11.正面指印或吸笔印操作过程中在电池片正面留下的手指纹或吸笔印无轻微手指纹或吸笔印，色差较浅，数量≤1个超过A1标准引起较重色差12.正面钉子印PECVD时电池片正面被石墨舟螺钉掩盖引起（螺钉印以外发黄发白）无不明显，色差较浅，数量≤2个明显，引起色差13正面白边因刻蚀过度引起的镀膜后边缘发白无色差较浅，h≤0.3mm0.3mm＜h≤1mm超过B标准版次页码批准审核编写人编写时间14.正面虚印因印刷不良引起栅线局部没有印上或虚线无无数量≤3条栅线，长≤10 mm且≤2处超过B标准15．正面细栅线粗细不均各种原因导致印刷后细栅线粗细不均匀细栅线印刷均匀一致饱满有局部细栅线略粗，线宽≤0.15㎜,但不引起明显色差有局部细栅线略粗，线宽≥0.15㎜,引起明显色差16．背面主栅缺损印刷不良或重洗片造成背面主栅缺损无缺损面积≤2mm22mm2≤缺损面积≤10mm2超过B标准17背铝缺损因印刷不良、重洗片或烧结炉传送带结构等因素导致背铝缺损.无单个缺损面积≤1mm2数量≤4个单个缺损面积≤4mm2数量≤4个超过B标准18．背面印刷图案偏离因为硅片未完全对准网版而引起的图案偏离无背电极与背电场偏移距离差别△≤0.3 mm，背电场四边印刷边界到硅片边沿距离差别0.45mm≤△1≤0.55mm背电极与背电场偏移距离差别0.3mm＜△≤0.5 mm，背电场四边印刷边界到硅片边沿距离差别△1≤0.55mm，超过B标准19．背面铝珠(铝包) 烧结炉传送带结构及网版等因素引起铝珠、铝刺无有微小铝刺但已经刮平，面积S≤0.5 mm2，高h≤20μm有微小铝刺但已经刮平，0.5mm2＜面积S≤1mm2，20μm＜高h≤50μm超过B标准20.背面脱粉因浆料原因烧结不完全导致背场或背电极致密度不够用手抚摸手套上基本无残留物用手抚摸手套上基本无残留物用手抚摸手套上有较明显残留物用手抚摸手套上有较明显残留物，且相接触一片正面有掉落物21．硅落电池片工艺生产过程中因各种原因造成的边缘损伤无正面硅落≤0.5mm，且数量≤2个0.5mm≤正面硅落≤1 mm，且数量≤2个硅落≤1mm，数量≤3个≤5个，或者硅落＞1 mm数量≤3个超过C类标准22．缺口或缺角电池片工艺生产过程中因各种原因造成的缺口或缺角无无无无缺口≤15mm，深≤15 mm且无隐裂版次页码批准审核编写人编写时间23.弯曲因各种原因导致的弯曲h≤2mm2m m＜h≤2.5mm2.5m m＜h≤3.5 mmh＞3.5mm24．隐裂因各种原因导致的隐形裂纹无无无无无6 相关记录6.1《成品表面质量分检统计表》版次页码批准审核编写人编写时间。
电池片分选作业指导书A2
版本版次页码文件号编号名称数量方式数量1手指套若干目视检测100%2泡沫垫若干目视检测100%3泡沫盒若干目视检测100%目视检测100%目视检测100%5.将电池片旋转，分别检查电池片的每一边。
方法同４。
裂片。
标识不要直接贴在电池片上。
编制： 审核： 标准化： 的手指严禁接触电池片。
分别放置在泡沫盒中，并做好缺陷类型及数量标识。
注：2.作业时光照要充足。
3.打开包装盒，按照《电池片取放规范》，将电池片取出，3.手指套要戴好，没有戴手指套4.以20片/1次为限，对电池片进行分选。
双手捏住电池片确认好电池片实物与外包装箱标识一致后方分选。
主栅线位置，将电池片竖立在操作台泡沫垫上，检查电池片4.电池片要轻拿轻放，避免碰到其他物体或身体的其他部位引起放在指定区域的托盘上，箱子不 2.桌面上垫上泡沫垫，保持桌面清洁；划分好合格电池片得超出托盘区域且纵向堆放最多放置区和各种类型不合格电池片放置区，并做好标识；按照≤４个箱子。
《手指套使用规范》戴好手指套。
电 池 片 分 选 作 业 指 导 书A适用范围：适用于尙维光伏科技有限公司电池片分选。
检查方法1.分选组整箱电池片要放整齐， 1.领料：按照生产工作指令，将电池片从仓库领出。
日期： 日期： 日期： 工艺流程：领料—分选—记录—包装第 1 页 共 2 页本页所叙述的部分为：领料—分选所用的工装/工具作 业 重 点作 业 步 骤有无缺角、崩边和大小角等。
将有缺陷的电池片按缺陷类别划分好区域，并作好标识全部手指要戴好手指套２０片/次电池片分类放置，同种不良放整箱电池片要堆放整齐整齐，要放在指定区域的托盘上，版本版次页码文件号编号名称数量方式数量1手指套若干2泡沫垫若干目视检测100%3泡沫盒若干目视检测100%目视检测100%目视检测100%《电池片取放规范》将不合格电池片进行分别包装退库。
日期： 日期： 日期： 编制： 审核： 标准化： 7.按照《电池片分选检验指导书》要求，分别检查电池片正、反正、反两面电池片有无明显缺陷（见附录）。
太阳能电池组件生产的主要工艺流程
太阳能电池组件生产的主要工艺流程：测试分选→单片焊接→串联焊接→叠层→中间测试→层压→装框注胶→清洗→最终测试(1)测试分选电池片分选主要是为了检出不合格的电池片，同时，电池片的颜色一般呈蓝褐色、蓝紫色、蓝色、浅兰色等几种不同档次的蓝色，对电池片进行颜色分选并分档放置，保证单个组件所用到的电池片为同档次的颜色，从而使单个组件生产出来后颜色外观美观，各电池单片之间无明显色差现象。
若电池片不经过色差分选就直接做组件，做出来的组件外表颜色“参差不齐”，不美观。
因此，为了保证电池片的质量、外观和生产顺利高效率的运行，通过初选将缺角、栅线印刷不良、裂片、色差等电池片筛选出来。
在标准测试环境（温度25±2℃、湿度≤60%RH、光强1000±50W）下，绘制I-V曲线图，根据电池片的开路电压Voc、短路电流Isc、工作最佳功率Pm、工作最佳电压Vm、工作最佳电流Im、填充因子FF、转换效率n等指标把电池电性参数相近的电池分到一类，之后根据生产、工艺的数据分析要求，和客户的分档要求，对电池片进行测试并分档。
(2)单片焊接单片焊接将汇流带焊接到电池正面（负极）的主栅线上，从上至下，匀速焊接。
单片焊接的目的是将连接带（锡铜合金带）平直地焊接到电池片的主栅线上，要求保证电气和机械连接良好，外观光亮；焊带的长度约为电池边长的2倍，多出的焊带在串联焊接时与后面的电池片的背面电极相连。
(3)串联焊接背面焊接是将电池片接在一起形成一个电池片的串组，电池的定位主要靠一个膜具板，上面有放置电池片的凹槽，槽的大小和电池的大小相对应，槽的位置已经是设计好的，不同规格的组件使用不同的模板，操作者使用电烙铁和连接带（锡铜合金带）将单片焊接好的电池片的正面电极（负极）焊接到另一片的背面电极（正极）上，以此类推，依次将电池片串接在一起，并在组件串的正负极焊接出为叠层时准备的引线。
(4)叠层背面串接好且经过检验合格后，将电池片串、钢化玻璃和切割好的EVA 、背板（TPT）按照一定的层次敷设好，玻璃事先涂一层试剂（primer）以增加玻璃和EVA的粘接强度。
电池测试分选介绍
符号 意义 E15
17.25～ ～ 17.5%
E14
17～ ～ 17.25%
E13
16.75～ ～ 17%
E12
16.5～ ～ 16.75%
E11
16.25～ ～ 16.5%
E10
16～ ～ 16.25%
E09
15.75～ ～ 16%
E08
15.5～ ～ 15.75%
下，光伏发电器在短路状态 下的输出电流；
开路电压（ 开路电压（Voc）： 在某特定的温度和辐射度 ）：
下，光伏发电器在无负载 （即开路）状态下的端电压；
1.3 电池电性能参数
参数专业名词
最大功率（ 最大功率（Pmax）： ）：
在I-V曲线上电流和电压乘 积为最大的点所表示的功率
最大功率点电压（ 最大功率点电压（Vmp）： 对应最大功率点的电压； ）： 最大功率点电流（ 最大功率点电流（Ⅰmp）：对应最大功率点的电流； ）：
E07 符号 意义
15.25～ ～ 15.5%
E06
15～ ～ 15.25%
E05
14.75～ ～ 15%
E04
14.5～ ～ 14.75%
E03
14.25～ ～ 14.5%
E02
14.25～ ～ 14.0%
E01
< 14%
2. 2 人工外观分选
人工分选方式 以外观为依据对电池片进行分选 检验方式： 全检 操作方式： 人工检测
太阳电池测试分选介绍
主要内容
1. 电池电性能的测试
1.1 1.2 1.3 1.4 测试原理 标准测试条件 电池电性能参数 环境对电性能输出
太阳电池电池自动分选
太阳电池电池自动分选
太阳电池电池自动分选是指使用机器或设备对太阳电池电池进行自动分选和分类的技术。
这种技术可通过光学、电化学等方法对太阳电池电池进行检测和测量，然后根据预先设定的标准将电池分成不同的等级或类别。
太阳电池电池自动分选的过程一般包括以下几个步骤：
1. 检测：使用相应的光学设备对太阳电池电池进行表面检测，包括检测电池外观、尺寸等参数。
2. 测试：使用测试设备对太阳电池电池进行电性能测试，包括测试电池的开路电压、短路电流、最大功率等参数。
3. 分类：根据检测和测试结果，将电池按照预先设定的标准进行分类，通常有高效率等级、标准等级、次品等级等。
4. 标记：对分选好的太阳电池电池进行标记，以便后续工序的使用和管理。
太阳电池电池自动分选可以提高太阳电池电池生产过程的自动化程度和效率，降低生产成本，提高产品质量。
同时，它也可以从源头上提供优质的太阳电池电池供应，以满足不同应用领域对太阳能电池的需求。
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测试分选的原理
氙灯（模拟太阳光）
Pulsed solar load 电池 稳压电源
Berger测试仪
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设备各组成部件
太阳模拟器：模拟正午太阳光，照射待测电池片， 通过测试电路获取待测电池片的性能指标。 电子负载：连接待测电池片、标准电池和温度探头。 获取待测电池片的电压、电流；通过标准电池获取光 强信号；通过温度探头获取测试环境温度，并将这四 组数据提供给采集卡做分析、处理。 控制电路：提供人机界面，和控制接口，提供操作 界面和参数设定。
解析：
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效率分档表（现阶段）
单晶15%以 下为低效片 多晶14%以 下为低效片
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光普照度
AM=1/sin@ =0 @=90˚ 太阳
宇宙真空环境
高层大气 平流层 对流层 @≈41.3˚ AM=1/sin@=1.5 大 气 环 境
地球
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Trash档判断标准
反向电流Irev>5.6A； 测试光强E范围在950~1050 测试温度T在23~27℃ 串阻Rs＞0 填充因子68<FF<80
标准光强 等同于
1000W/m2 0.1W/cm2 100mW/cm2
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通过转换效率求功率
例3 有一电池片转换效率17%，单片面积 24336mm2 ，求最大功率Pm。 S=24336mm2=243.36cm2 Pin=243.36cm2 *100mW/cm2=24336 mW Pm＝Pin*η=24336mW*17%=4137.12 mW =4.13712W
在某特定温度和辐射度条件下，光伏发电器在短路状态下的输出电流；与电池
面积、光强、温度有关。
3.
最大功率点
在太阳电池的伏安特性曲线上对应最大功率的点，又称最佳工作点。
4.
最佳工作电压
太阳电池伏安特性曲线上最大功率点所对应的电压。通常用Vm表示
5.
最佳工作电流
太阳电池伏安特性曲线上最大功率点所对应的电流。通常用Im表示
电池温度升高，开路电压减 小，短路电流有轻微的上升，效率降 低
电压的变化与电池温度呈线 性比例关系
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Байду номын сангаас2.温度
电池温度对Voc的影响 -2.4mV/℃/series cell
电池温度对Isc的影响 +15~20μA/cm2/℃ 电池温度对Pmax的影响 -0.45%/℃
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影响性能参数的因素
发光强度（辐射度） 温度 光谱分布
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1.发光强度
Isc与发光强度成正比， 而Voc的变化与发光强度成 对数关系
原因：辐射度的改变， 则进入太阳能电池的光子 数目改变，相应激发的电 子数目就改变
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2.温度
7.
8.
9.
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测试电池性能参数
10. 串联电阻
Rs=rmf+rc1+rt+rb+rc2+rmb
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测试电池性能参数
11.
1. 2. 3.
并联电阻：指太阳能电池内部的、跨连在电池两端 的等效电阻 并联电阻小可能由于：
边缘漏电（刻蚀未完全、印刷漏浆） 体内杂质和微观缺陷 PN结局部短路（扩散结过浅、制绒角锥体颗粒过大）
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3.
光谱分布
光谱分布：光的能量以 不同的波长和颜色传播的 分布图 在大气层外的太阳光光 谱分布接近于6000℃黑体 光谱分布
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3.光谱分布
电池电性能测试I-V曲线
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3.光谱分布
太阳电池的能量来源是来自太阳光，因此太阳光的强度与光谱就 决定了太阳电池的输出功率。有关太阳光的强度与光谱，可以用 光谱照度来表示，也就是每单位波长每单位面积的光照功率，单 位为W/m2μm.而太阳光的强度则为所有波长之光谱照度的总和， 单位W/m2。 光谱照度与量测位置及太阳相对于地表的角度有关，这是因 为太阳关在抵达地面之前，会经过大气层的吸收和散射。位置与 角度的这二项因素，一般是以所谓的空气质量来表示。例如， AM1代表着地表上太阳正射的情况，此状态下的光强度为925 W/m^2。而AM1.5则代表在地表上太阳以41.3度角入射的情况， 此状态下的光强度为844 W/m^2。一般AM1.5 被用来代表地表 上太阳的平均照度
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提高转换效率的方法
1.
2.
3. 4.
减少光线自半导体材料表面的反射 减少串联电阻 增加入射光的面积 减少表面发生再复合的几率
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转换效率的计算
单位换算： 1MW=1,000,000W 1W=1000mW 1m=100cm 1m2=10000cm2
测试分选的目的：
通过模拟太阳光照射，在标准条件下对电池片进行测试，把不同 电性能的电池片分档
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测试分选工艺原理
太阳能电池分选机专门用于太阳能单晶硅和多 晶硅电池片的分选筛选。通过模拟太阳光谱光 源，对电池片的相关电参数进行测量，根据测 量结果将电池片进行分类。独有的校正装置， 输入补偿参数，进行自动/手动温度补偿和光 强度补偿，具备自动测温与温度修正功能。主 要用于单晶硅和多晶硅太阳能电池的电性能参 数的分选和结果记录。
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影响太阳电池片效率的因素
1.
2.
3. 4. 5.
反射损失：由于部分的太阳光源会自材料的表面反射掉，因而转换 效率会损失，因此寻求降低光线反射的方法，将有助于提升效率。 表面再复合损失：由光产生的电子-空穴对，可能会在表面产生再 复合现象（也就是电子又填回空穴的位置），因此产生的电流变小了。 这样的损失就称为表面再复合损失。 内部再复合损失：如果由光产生的电子，由于太阳电池材料内部的 缺陷而发生产生再复合损失就称为内部再复合损失。 串联电阻损失：太阳电池内部或电路的电阻，会使得通过的电流产 生的焦耳热之串联电阻损失。 电压因子损失：因光线而产生的载子，在PN结面受到空乏区内部电 场的影响而移动，因而产生电荷的分极化衍生一个新的电场。因此影 响到因掺杂物扩散所产生的内部电位之大小。这样的损失就称为电压 因子损失。
探针与电池片的正确接触
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太阳电池等效电路
I IL Rs
+
RL
Rsh
ID
v
-
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IV特性测量-IV曲线
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测试电池性能参数
1.
开路电压
在某特定的温度和辐射度下，光伏发电器在无负载（即开路）状态下的端电压。 与光强、温度有关。
2.
短路电流
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太阳能模拟器的组成
控制电路：实现氙灯闪灯控制，电容充 电/放电控制。 电容充电电路：实现对超级电容的充电和 过压保护，在程序控制下稳定电容电压。 氙灯高压电路：产生近9千伏的高压，点 亮氙灯
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用于太阳模拟器的光源
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电池片测试与分选
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电池片的工作原理
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电池片的工艺流程
清洗与制绒 扩散 边缘蚀刻
印刷电极
PECVD
去磷硅玻璃
烧结
分选测试
检验入库
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测试分选的基础和目的
测试分选的基础：
太阳电池在一定温度下接受在一定的辐照度的太阳光照射。 在接受照射的同时变化外电路负载。 流出负载的电流I和电池端电压V的数据和关系曲线。 根据数据和曲线由计算机软件系统计算出各种电性能参数
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影响太阳电池片效率的因素
目前商业化的太阳电池之实际效率，与其理论极 限还有一段差距，例如单晶硅太阳电池的理论值可以 达到27%左右，但实际的商业量产仅为10%~20%之 间。造成这中间差异何在呢？ 造成转换效率损失原因： 影响太阳电池效率的主要因素为半导体材料之选择， 由于每种材料之能阶隙的大小与其所吸收的光谱各有 不同，所以每种材料有其一定的理论能量转换效率。 这个原因是因为材料的光谱接受度与太阳光线的光谱 之不相契合之故，也就是说太阳电池依其材料之不同， 只能吸收一定范围内的光谱能量。
标准光源选择
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太阳能模拟器标准
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测试设备原理图
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测试设备原理框图
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测试分选的标准条件
辐照度： 1000W/m2 温度： 25℃ AM (air mass): 1.5
外部监控电池
红外线测温仪
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测试电池性能参数
6.
转换效率 ：受光照太阳电池的最大功率与入射到该太阳电池上的全
部辐射功率的百分比。 η= Vm Im / At Pin其中Vm和Im分别为最大 输出功率点的电压和电流，At为太阳电池的总面积，Pin为单位面积 太阳入射光的功率。 填充因子:太阳电池的最大功率与开路电压和短路电流乘积之比，通 常用FF表示： FF = Im*Vm/ Isc*Voc Isc*Voc是太阳电池的极限输 出功率，ImVm是太阳电池的最大输出功率，填充因子是表征太阳电 池性能优劣的一个重要参数。 电流温度系数：在规定的试验条件下，被测太阳电池温度每变化 10C ，太阳电池短路电流的变化值，通常用α表示。对于一般晶体硅 电池 α= + 0.1%/oC。 电压温度系数:在规定的试验条件下，被测太阳电池温度每变化 1oC ，太阳电池开路电压的变化值，通常用β表示。对于一般晶体硅 电池 β = - 0.38%/oC。