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功率增加5W!迈为股份联合赛伍技术采用转光胶膜提升异质结组件功率
时间:2022.04.10


近期,迈为股份联合封装胶膜制造商赛伍技术,成功开发了使用转光胶膜的新型高效异质结组件,将组件功率提升了5W以上。


异质结技术由于其超高的电池效率、优异的发电性能、简单的生产流程、较低的产品碳足迹,已成为最具潜力的下一代光伏技术之一。异质结产品超高的光电转换效率很大程度源于本征非晶硅对于晶体硅优异的表面钝化能力,美中不足的是由于TCO膜层和非晶硅膜层会吸收紫外线,使得其电池的电流比普通电池低。


为了弥补这项缺点,迈为股份携手行业内多家优秀胶膜企业推动转光胶膜的开发,通过转光胶膜,把对于异质结电池而言,光子响应较低的紫外光转化成响应更高的蓝光或红光,对于60片规格的M6异质结组件,功率可增加5W以上。

 

神奇的转光材料

对于光伏行业而言,转光材料并不陌生,它是由特定元素所制成的量子点材料,其外层电子在不同轨道中跃迁,能够吸收、发射不同波长的光子。对于异质结技术,转光材料的重要价值在于其吸收紫外光并转换成响应度接近100%的可见光,增强电池的电流,进而提升组件的功率,并且转换后的光子也不再会对异质结产品界面钝化产生负面影响。

 

组件增益明显

此次研发的新型异质结组件,主要通过转光材料将紫外波段转换为450nm附近波段的蓝光光谱。研发团队将应用转光方案制作的异质结组件与基准组件进行对比发现,前者的异质结电池紫外光谱响应大幅提升至60%以上,按照光谱积分计算,若该光谱响应能够完全转换成组件功率,组件功率的提升幅度将达到0.8%~1%。此外,传统PERC组件由于紫外响应本身已较高,无法从转光材料中获得更大提升。

 

在异质结组件的实际制程中,业内目前使用较多的胶膜是高透膜与紫外截止膜,采用高透膜的组件初始功率比采用紫外截止膜的高,但后者衰减较少,经紫外曝晒衰减后,两者功率持平。而采用转光膜制备的组件,集两者之长,初始功率与采用高透膜的组件相当,其紫外衰减性能又与采用紫外截止膜的组件相当。对迈为的实验电站进行1个多月的发电跟踪观察,外观可见,采用转光胶膜制备的异质结组件转蓝光效果十分明显(见图2),对比发电量数据,转光膜组件的每瓦发电量与高透膜组件相当,并且未产生衰减。

 

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1  PERCHJT&不同胶膜的外量子效率(EQE)测试数据


 

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2  采用转光方案的异质结组件(箭头所指),因紫外光转换成蓝光,外观明显泛蓝

 

实验数据表明,转光材料在异质结产品中具有很高的应用前景,迈为股份倡议行业同仁以如下目标进行共同开发,共同推动异质结技术的进步与发展:

1、优化转光材料以及转光材料在封装膜中的分散工艺,使得转光膜组件功率较高透膜提升1%以上,在组件端获得10W的相对增益;

2、优化转光膜的耐候性能,保证转光膜材料组件通过3倍IEC测试,并且在加速测试中,保证转光材料本身的有效性;