解决晶体硅太阳能组件EL明暗问题的电池分档方法与流程

本发明涉及一种解决晶体硅太阳能组件EL(电致发光)明暗问题的电池分档方法，属于晶体硅太阳能电池及组件技术领域。

背景技术：

晶体硅太阳能电池组件需采用同一档位的太阳能电池，目前行业内通用电池效率分档方式，即电池效率按照0.1％或者0.2％一档，将太阳能电池分为若干档次，同一档次的电池封装在一块太阳能组件内。高效晶体硅太阳能电池技术发展迅速，运用PERC(钝化发射极背面接触)等高效晶体硅太阳能电池技术的太阳能电池具有高开路电压(Voc)、高短路电流(Isc)的特征。若继续采用传统的电池效率分档方式，同一档电池片制造成组件后，组件进行EL(电致发光)检测时，会出现组件内部的电池片之间发光亮度不均匀(如图2所示)，这种组件EL图片出现明暗的现象是一种质量异常。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种解决晶体硅太阳能组件EL明暗问题的电池分档方法，采用新的分档方法，解决太阳能电池组件中电池片发光亮度不均匀的现象。

按照本发明提供的技术方案，所述解决晶体硅太阳能组件EL明暗问题的电池分档方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)首先对待测的电池组件中的电池片进行电性能的测试，得到每个电池片的电池效率值和开路电压值；

(2)按照电池效率值进行一级分档，包括：

S1、将电池效率值按照梯度进分段，得到多个档次的电池效率值区间M；

S2、根据步骤(1)得到的每个电池片的电池效率值并按照步骤S1得到的各个电池效率值区间M对电池片进行分档，凡电池效率值属于同一电池效率值区间M的电池片归入同一档位，得到多个一级档次；

(3)将经步骤(2)初分档后的电池片按照开路电压值进行二级分档，包括：

D1、将开路电压值按照梯度进行分段，得到多个档次的开路电压值区间N；

D2、将步骤(2)得到的多个一级档次内的电池片进行二次分档，凡开路电压值属于同一开路电压值区间N的电池归入该电池效率档位的二级档次。

在一个具体实施方式中，在进行一级分档时，电池效率值区间M按照0.05％～0.3％的区间进行分档。

在一个具体实施方式中，在进行二级分档时，电池开路电压值区间N按照1～5mV的区间进行分档。

本发明的目的是弄清高效晶体硅太阳能组件EL测试出现电池片之间发光亮度不均匀(明暗现象)的根本原因，寻找到解决电池片发光亮度不均匀的改善方法，使组件EL图片具有良好的一致性并推广应用到高效晶体硅太阳能电池及组件生产线。

附图说明

图1为电池EL亮度和开路电路Voc的相关性示意图。

图2为采用传统电池效率分档方式的电池组件的EL图片。

图3为采用本发明的分档方式的电池组件的EL图片。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

为了弄清高效晶体硅太阳能组件EL测试出现不同电池片发光亮度不均匀的根本原因，进行电池EL图片亮度的测试，来寻找电池EL亮度与电池电性能参数的相关性。电池经过EL测试后，按照一定的像素尺寸设定，扫描并计算整张电池EL图片每个像素点的亮度，然后取每个像素点亮度的平均值即为电池EL图片的亮度值。采用EL亮度分析软件，考察电池EL图片亮度与Isc(短路电流)、Voc(开路电压)、EFF(电池效率)等参数的相关性，通过拟合计算分析，最终识别出电池EL亮度与电池Voc(开路电压)线性相关，即电池Voc越高，电池EL图片亮度越高(如图1所示)。

电池EL图片亮度影响因素弄清楚之后，解决高效晶体硅太阳能组件EL测试出现电池片发光亮度不均匀就找到方法了。在相同电池效率的前提下，同一块组件里面的电池片(60片、72片电池等)具有相同的Voc，那样组件的EL图片就不会出现电池片之间发光不均匀了。

通过了组件实验的验证，采用“电池效率+开路电压Voc”复合分档方式的高效晶体硅太阳能电池组件EL测试图片没有出现电池片之间发光不均匀性的现象，这种分档方式能够有效解决高效晶体硅太阳能组件EL图片中电池片发光不均匀性的现象。

具体地，解决晶体硅太阳能组件EL明暗问题的电池分档方法，包括以下步骤：

(1)首先对待测的电池组件中的电池片进行电性能的测试，得到每个电池片的电池效率值和开路电压值；

(2)优先进行电池效率的一级分档，包括：

S1、将电池效率值按照梯度进分段，得到多个档次的电池效率值区间M；

S3、根据步骤(1)得到的每个电池片的电池效率值并按照步骤S1得到的各个电池效率值区间M对电池片进行分档，凡电池效率值属于同一电池效率值区间M的电池片归入同一档位，得到多个一级档次；

(3)将经步骤(2)初分档后的电池片进行开路电压值的二级分档，包括：

D1、将开路电压值按照梯度进行段，得到多个档次的开路电压值区间N；

D2、将步骤(2)得到的多个一级档次内的电池片进行二次分档，凡开路电压值属于同一开路电压值区间N的电池归入该电池效率档位的二级档次。

实施例1：

实际推广到生产线的电池分档方案，考虑到分档方式与分档设备的兼容性，以及生产过程中的可操作性，电池效率值按照0.05％～0.3％的区间进行分档，电池开路电压值Voc按照1～5mV的区间进行分档。一个典型的分档示例如表1所示。

表1

表1中，同一电池档次的电池片用于制作一块组件，档次之间不能混用。即第1档电池片不能与第2档电池片混用。

经过大批量的组件量产验证(组件数量超过1万片，电池数量超过60万片)，量产高效晶体硅太阳能电池采用“电池效率+开路电压Voc”复合分档方式，组件EL图片没有出现明显的明暗问题(如图3所示)。