光伏组件测试方法

紫外诱导 衰减 (UVID)
衰减

Kiwa PVEL 的紫外诱导衰减 (UVID) 测试超越了标准的 IEC/UL 认证,以识别易受此衰减机制影响的组件。HJT 和 TOPCon 组件宣传具有改良的首年和年度衰减率,但这两者(以及 PERC)的示例都显示出了显著的紫外诱导功率损失。虽然测试时长不一定足以达到 UVID 造成的最大衰减量,但该测试能够区分 UVID 敏感型和紫外稳定型组件。

关键 要点

n 型技术更敏感

n 型组件的 UVID 功率损失高于 p 型组件。

在测试了 80 多个 BOM 之后,TOPCon 和 HJT BOM 的中值功率退化分别为 3.1% 和 4.2%。PERC BOM 显示出相对较低的退化,中值功率损失为 2.2%。在不同电池片类型中同时观察到了不同的 UVID 故障机制。 查看下方的功率退化图表以了解更多信息。

太阳能组件测试

暗室储存亚稳态

在 UVID 和现场暴露后,部分 TOPCon 和 HJT 组件观察到暗室储存退化。

这种效应在 UVID 敏感的 TOPCon 组件中最为严重,功率损失率高达每天 1%。虽然特性表征在紫外线照射后 48 小时内进行以尽量减少影响范围,但由于此问题,UVID 今年未列为最佳表现者类别,但很可能会包含在 2026 年计分表中。 查看下方的测试结果焦点部分了解更多信息。

太阳能组件阵列

封装材料的选择至关重要

封装材料添加剂和紫外截止波长是关键参数。

在采用截止波长低于 340 nm 的紫外透明前封装材料的组件中,紫外诱导衰减更为明显。采用紫外阻隔型前封装材料或光下转换封装添加剂会使得紫外测试后的功率退化较低。

太阳能组件测试

现场可靠性挑战

户外暴露显示部分 TOPCon 和 HJT BOM 对 UVID 敏感。

PQP 的可选现场暴露测试已确定了一些在加州戴维斯部署一年后出现显著退化(中值:2%,最大值:8%)的 BOM。这主要归因于 UVID,因为这些 BOM 在 LID 和 LETID 后的综合功率损失小于 1%,且 EL 图像显示出明显的棋盘状图案。

太阳能组件测试

UVID 测试结果
焦点

Kiwa PVEL 最近在一些发生显著功率损失的 UVID 压力测试和现场暴露组件上观察到了亚稳态迹象,即当组件在测试结束后储存在暗室中时发生了显著的功率损耗。下方就是一个例子,该组件在 120 kWh/m² 的紫外线照射后退化了 4.5%,但在之后暗室储存 31 天期间,这种退化几乎翻了一番。通过在开路条件下对组件进行 0.1 kWh/m² 的短时间全光谱光照,退化得到了一部分恢复,但退化率仍保持在 > 4%,表明其对 UVID 具有明显的敏感性。

初始阶段

UVID120

暗室储存

光照

该组件在紫外测试期间退化,随后在暗室储存中继续退化。部分功率损耗在全光谱光照期间恢复。受 UVID 影响的组件的 EL 图像通常表现出“棋盘状”图案,这在受 LETID 影响的组件中也能看到,表明电池片受 UVID 压力的影响并不均匀。

UVID
功率退化

如下图所示,TOPCon 和 HJT 组件的 UVID 现象比 PERC 更明显。TOPCon 和 HJT 都显示出广泛的 UVID 敏感性范围,这表明材料清单、电池片工艺不均匀性和电池片设计存在差异,高表现和低表现的配置并存。值得注意的是,大多数 TOPCon 组件在接受 120 kWh/m²约相当于一年的户外暴露量)的紫外线照射后,功率损失超过了 3%。这种退化很可能是由紫外透明封装材料和电池片上更薄的减反射膜共同驱动的。令人鼓舞的是,最近的 UVID 测试结果开始显示出性能的改善,表明制造商正在积极推动组件设计朝向更好的紫外稳定性方向发展。

未显示退化率 >10% 的异常值。在某些情况下,这些异常值会导致平均值显著降低。

查看箱线图解读指南 UVID 测试程序、评估哪些光伏组件材料,以及关于为何 UVID 至关重要的更多信息,可在 kiwa.com/pvel 查阅。 Arrow

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