光伏组件问题系列总结——电池片两栅与三栅的区别

第一篇：光伏组件问题系列总结——电池片两栅与三栅的区别

1.0绪论

太阳电池是将太阳能转换成电能的半导体器件，栅线是电池的重要组成部分，它负责把电池体内的光生电流引到电池外部。研制太阳电池前总要预先进行栅线设计，制作出栅线的光刻板，栅线的尺寸是根据预先设定的电池参数(开路电压V oc、短路电流密度Jsc、最大工作点的输出电压V m 和输出电流密度Jm 等)值设计的。栅线设计的优良与否，对电池片的影响很大，目前电池片领域有几种流行的栅线优化方案，有必要研究探讨。

2.0电池片栅线设计原则

电池功率损失主要受到扩散薄层电阻、金属半导体接触电阻以及栅线本身电阻的影响而产生功率损失，使输出功率降低。另外，栅线的遮光损失，亦直接降低光电流输出。

电池片栅线的设计本着以下原则进行：

1.如何减小入射光的反射和透射损失。

2.如何是光生载流子尽可能多的被P-N结收集，一是光电流最大、暗电流最小。

3.功率损耗小，成本相对低。

栅线结构设计的好，竟是电池的串联电阻小，从而使功率损耗小，输出功率大，这对大面积功率输出的单体太阳能电池尤为重要。三栅与两栅的区别

1、从成本讲 ：两栅的能够节约成本。三栅所增加的浆料，提高生产成本。

2、从性能上讲： 三栅的电池片对细删线电流的采集效果好，串联电阻小并且功率损耗比两栅的低，做出来的组件功率衰减少而稳定。

3、从生产角度上讲： 三栅的串焊更直，连接强度大，在层压的时候在片与片不容易有移位，但是人工的工时增加、在焊接的过程中容易破片。

4、从切割角度讲：三栅不是简单的增加，随之配合的是三栅适当增加细删根数和减少宽度，配合做更高方阻，三根栅线不容易切割，容易造成碎片，产能也会适当降低。

5、外观不同而已，制作太阳能组件的电池片工艺是保持一致的。

4.0结论

三栅电池片的优势：

1.串联电阻要比二栅的低；

2.做出的组件功率衰减缓慢且幅度比两栅的少且稳定。

劣势为： 1.栅线的增加也会相应减少面板的采光面积；

2.而栅线的价格较高，增加栅线也会增加产品的成本

3.三栅的电池片使用焊带较多，而且浪费工时。

这个完全是由电池面积，收集效率，生产成本决定的，156*156的电池片做成三栅线是值得的，125*125的电池片则没有必要。

第二篇：光伏组件问题系列总结——暗电流,反向电流,漏电流的区别

光伏组件问题系列总结——暗电流，反向电流，漏电流的区别

1.0绪论

电池片内部存在多种电流，如暗电流、反向电流、漏电流等。各种电流都对组件的功率有或大或小的影响，区分各种电流的特性，能够排查引起组件功率异常的原因，有助于问题的彻底解决。

2.0暗电流

暗电流（Dark Current）也称无照电流，是指P-N结在反偏压条件下，没有入射光时产生的反向直流电流。一般由于载流子的扩散产生或者器件表面和内部的缺陷以及有害的杂质引起。扩散产生的原理是在PN结内部，N区电子多，P区空穴多，因为浓度差，N区的电子就要向P区扩散，P区的空穴要向N区扩散，尽管PN结内建电场是阻止这种扩散的，但实际上这中扩散一直进行，只是达到了一个动态的平衡，这是扩散电流的形成。另外当器件的表面和内部有缺陷时，缺陷能级会起到复合中心的作用，它会虏获电子和空穴在缺陷能级上进行复合，电子和空穴被虏获到缺陷能级上时，由于载流子的移动形成了电流，同样有害的杂质在器件中也是起到复合中心的作用，道理和缺陷相同。

暗电流一般在分选硅片时要考虑，如果暗电流过大能说明硅片的质量不合格，如表面态比较多，晶格的缺陷多，有存在有害的杂质，或者掺杂浓度太高，这样的硅片制造出来的电池片往往少子寿命低，直接导致了转换效率低!

对单纯的二极管来说，暗电流其实就是反向饱和电流，但是对太阳能电池而言，暗电流不仅仅包括反向饱和电流，还包括薄层漏电流和体漏电流。3.0反向饱和电流

反向饱和电流指给PN结加一反偏电压时，外加的电压使得PN结的耗尽层变宽，结电场（即内建电场）变大，电子的电势能增加，P区和N区的多数载流子（P区多子维空穴，N区多子为电子）就很难越过势垒，因此扩散电流趋近于零，但是由于结电场的增加，使得N区和P区中的少数载流子更容易产生漂移运动，因此在这种情况下，PN结内的电流由起支配作用的漂移电流决定。漂移电流的方向与扩散电流的方向相反，表现在外电路上有一个留入N区的反向电流，它是由少数载流子的漂移运动形成的。由于少数载流子是由本征激发而产生的，在温度一定的情况下，热激发产生的少子数量是一定的，电流趋于恒定。

4.0 漏电流

我们都知道，太阳能电池片可以分3层，即薄层（即N区），耗尽层（即PN结），体区（即P区），对电池片而言，始终是有一些有害的杂质和缺陷的，有些是硅片本身就有的，也有的是我们的工艺中形成的，这些有害的杂质和缺陷可以起到复合中心的作用，可以虏获空穴和电子，使它们复合，复合的过程始终伴随着载流子的定向移动，必然会有微小的电流产生，这些电流对测试所得的暗电流的值是有贡献的，由薄层贡献的部分称之为薄层漏电流，由体区贡献的部分称之为体漏电流。

5.0测试暗电流的目的

（1）防止击穿

如果电池片做成组件时，电池片的正负极被接反，或者组件被加上反偏电压时，由于电池片的暗电流过大，电流叠加后会迅速的将电池片击穿，不过这样的情况很少发生，所以测试暗电流在这方面作用不是很大。

（2）监控工艺

当电池片工艺流程结束后，可以通过测试暗电流来观察可能出现的工艺的问题，前面说过，暗电流是由反向饱和电流和薄层漏电流以及体漏电流组成的，分别用J1，J2，J3表示，当我们给片子加反偏电压时，暗电流随电压的升高而升高，分3个区，1区暗电流由J2起支配作用，2区由J3起支配作用，3区由J1起支配作用，3个区的分界点由具体的测试电压而决定的。为什么暗电流会随电压升高而增大呢？当有电压加在片子上时，对硅片有了电注入，电注入激发出非平衡载流子，电压越大激发的非平衡载流子越多，形成的暗电流越大，暗电流的增长速度随电压越大而变慢，直到片子被击穿。一般我们测试暗电流的标准电压为12V，测得的曲线和标准的曲线相比后，可以的出片子的基本情况。如在1区发现暗电流过大则对应的薄层区出了问题，2区暗电流过大，说明问题出在体区，同样3区出现问题，说明PN做的有问题，扩散，丝网印刷，温度等参数都会影响暗电流，只要知道哪出了问题，就可以根据这去找出问题的原因，所以测试暗电流对工艺的研究是很有用的。

第三篇：光伏组件问题系列总结——接线盒选择及安装过程注意事项剖析

光伏组件问题系列总结——接线盒选择及安装过程注意事项

1.0绪论

如何选择性价比好的原材料是各组件企业首先考虑的问题，多数企业在选择接线盒时比较注重的是该厂家的产品是否通过相关的国际认证，如德国TUV认证或者美国UL认证。通过认证的产品是企业优先选择的对象。TUV莱茵集团目前采用的标准E D IN EN50548（VDE0126-500）：:210-02对光伏组件接线盒进行安全方面的认证。但如何将众多原材料合理的运用到组件制作中，使其成为合格优秀的产品是光伏企业值得思考的问题。

2.0接线盒的选择

首先介绍一下接线盒的作用：

1.引出光伏组件内电流，使其更好的与其他设备连接，便于安装；

2.保护光伏组件的电器、防止水汽进入是电器导电，造成安全隐患。

3.对于工作中的组件，可以防止热斑效应的发生。

2.1接线盒选型

除选择通过各项认证的接线盒外，还需考虑不同规格的组件选择不同的接线盒来满足功率输出和安全使用的要求。选择合适的接线盒有以下几点需要注意：组件的类型、输出功率、电性能参数、引出线的数量等。2.2接线盒外形

根据接线盒的外形来分，样式比较繁多，就平时电站上常用款式来看，分为盒顶有装饰（凸形）与无装饰两种，盒顶有装饰的，凸出部分宽度在25mm-35mm左右。制作组件时，背板开口的位置需要考虑这一距离，保证接线盒安装在组件上的美观性。

2.3接线盒检验

3.0接线盒安装过程注意事项

1.针对接线盒设计不同，需制定不同的打胶工艺，若操作不当则引起接线盒渗水，导致使用过程中接线盒渗水后元器件短路，若做TUV、UL等相关实验室湿漏电流测试失败，下图列举几种打胶方式：

图1（1）正确打胶方式

图1（2）错误打胶方式，密封不严，导致漏水

2.硅胶未固化时，接线盒移位或接线盒安装不到位，位置偏移，引起与硅胶接触不严，导致渗水。

图2接线盒移位

3.接线盒内引出线的二次焊接虚焊，使接触电阻增大，易发热从而烧毁接线盒。

图3二次焊接虚焊

4.由于接线盒设计不当，接线盒打胶后，引脚内硅胶太多，会引起接线盒盒盖盖不牢，导致接线盒渗水；

图4硅胶胶量过多

5.接线盒内引出线根部未密封或为密封到位，水汽的进入一造成从引出线位置想组建内部脱层的延伸，最终造成组件不能使用。

6.接线盒引线过短或引线断裂，使用两根引线拼接，容易引起短路，或者过载烧毁接线盒。引出线与接线盒金属卡件的接触面积过小，使得接触电阻增大，易发热烧毁接线盒。

图5引出线接触面积过小

7.接线盒卡脚未卡到位、盒盖密封圈失效等不密封问题，易造成水或水汽进入盒内，元器件在高湿环境的氧化、失效；

图6盒盖密封圈失效

4.结语

作为组件八大辅材之一的接线盒其价格相对其他辅材较低，但对组件起到的作用是不可忽视的。作为组件企业，不仅注意细节上的质量问题，不仅可提高组件的整体质量，降低不合格率，从而降低投入成本和索赔成本，树立企业质量品牌。