T-ZZB 3887-2024 晶体硅背接触光伏电池

T/ZZB3887—2024晶体硅背接触光伏电池ICS27.160CCSF12团体标准T/ZZB3887—2024晶体硅背接触光伏电池Crystallinesiliconbackcontactphotovoltaiccells2024-11-29发布2024-12-29实施浙江省质量协会发布目次1范围........................................................................................................................................12规范性引用文件....................................................................................................................13术语和定义............................................................................................................................14分类........................................................................................................................................25基本要求................................................................................................................................26技术要求................................................................................................................................37试验方法................................................................................................................................68检验规则................................................................................................................................89包装、标识、储存和运输......................................................................................................1010质量承诺.............................................................................................................................11本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由浙江省质量协会归口。本文件主要起草单位：一道新能源科技股份有限公司。本文件参与起草单位：浙江巨合新能源有限公司、南德认证检测（中国）有限公司、中国国检测试控股集团股份有限公司、上海尤汶新能源有限公司、宁波职业技术学院、浙江方信标准技术有限公司。本文件主要起草人：章康平、李灵芝、胥星星、李家栋、戴建方、季益民、王芬、张敏、崔玉慧、马俊、刘勇、宋登元、王春华、武耀忠、胡晓阳、陈文亮、沈建位、胡拱伟、徐可。本文件评审专家组长：童朱珏。1范围本文件规定了晶体硅背接触光伏电池的分类、基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标识、储存和运输以及质量承诺。本文件适用于以P型和N型单晶硅为衬底材料的晶体硅背接触光伏电池，异质结背接触光伏电池可参考使用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191—2008包装储运图示标志GB/T2297太阳光伏能源系统术语GB/T2828.1—2012计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T2829—2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB/T17473.7—2022微电子技术用贵金属浆料测试方法第7部分：可焊性、耐焊性测定GB/T25076—2018太阳电池用单晶硅GB/T29195—2012地面用晶体硅太阳电池总规范IEC60891:2021晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法（PhotovoltaicdevicesProceduresfortemperatureandirradiancecorrectionstomeasuredI-Vcharacteristics）IEC60904-1:2020光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性测量（Photovoltaicdevices-Part1-1:Measurementofcurrent-voltagecharacteristicsofmulti-junctionphotovoltaic(PV)devices）IEC61215-2:2021地面光伏(PV)模块设计资格和类型批准第2部分：试验程序（Terrestrialphotovoltaic(PV)modules-Designqualificationandtypeapproval-Part2:Testprocedures）IEC63202-1:2019光伏电池第1部分:晶体硅光伏电池光致降解的测量（Photovoltaiccells-Part1:Measurementoflight-induceddegradationofcrystallinesiliconphotovoltaiccells）IECTS63202-2:2021光伏电池-第2部分：晶体硅太阳能电池的电致发光成像（Photovoltaiccells-Part2:Electroluminescenceimagingofcrystallinesiliconsolarcells）IECTS63202-4:2022光伏电池-第4部分：晶体硅光伏电池热辅光诱导衰减的测试（Photovoltaiccells-Part4:Measurementoflightandelevatedtemperatureinduceddegradationofcrystallinesiliconphotovoltaiccells）3术语和定义GB/T2297、GB/T25076及GB/T29195界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1晶体硅背接触光伏电池（Crystallinesiliconbackcontactphotovoltaiccells）在P型或N型单晶硅衬底上进行钝化接触全背电极设计，表面采用陷光结构与叠层膜钝化方案的电池。其正面无电极，背面局部采用钝化接触结构，由超薄氧化硅与掺杂多晶硅薄膜组成。3.2P型背接触光伏电池（P-typebackcontactphotovoltaiccells）以P型晶体硅为衬底的背接触光伏电池。3.3N型背接触光伏电池（N-typebackcontactphotovoltaiccells）以N型晶体硅为衬底的背接触光伏电池。3.4低辐照度性能（Lowirradianceperformance）组件温度不变时，辐照在200W/m²时的输出性能。4分类背接触（BC）光伏电池按照衬底类型的不同及p-n结类型的不同可分为：a)P型背接触光伏电池，也称为PBC光伏电池；b)N型背接触光伏电池，也称为TBC光伏电池。5基本要求5.1设计研发5.1.1电池片的设计应采用有限元分析对电学性能进行分析。5.1.2应具备对产品的功能实现、结构件受力分析、可靠性测试等方面的设计和研发能力，并满足客户的定制化需求。5.2原材料关键原材料硅片、印刷网版的技术指标应符合表1、表2的要求。表1硅片要求技术指标（PBC）技术指标（TBC）电阻率0.9Ω·cm～2.7Ω·cm2Ω·cm～30Ω·cm少子寿命≥150μs≥1000μs氧含量≤12ppma≤12ppma碳含量≤1ppm≤1ppm表2印刷网版公差范围要求公差范围（PBC）公差范围（TBC）张力±2N，极差≤2N±2N，极差≤2N线宽±5μm±3μm线距±5μm±3μm5.3工艺与装备5.3.1应采用低压化学气相沉积（LPCVD）或等离子体增强化学气相沉积（PECVD）工艺制备钝化层与掺杂多晶硅层，设备精度应满足工艺要求。5.3.2激光开槽、激光掺杂等关键工艺设备应具备自动定位、功率调节功能，定位精度≤±2μm。5.3.3应建立生产过程质量管控体系，对关键工艺参数（温度、压力、时间、功率等）进行实时监控与记录，确保工艺稳定性。5.4检验检测5.4.1应配备电阻率测试仪、少子寿命测试仪、I-V特性测试仪、电致发光（EL）检测仪等关键检测设备，设备应定期校准并符合相关标准要求。5.4.2具备对电池片外观、电性能、可靠性等指标的全项检测能力，检测数据应真实、完整、可追溯。6技术要求6.1外观要求6.1.1电池片表面应清洁、无明显污渍、划痕、破损、缺角等缺陷，边缘无毛刺。6.1.2电池片背面电极应连续、均匀，无断栅、虚印、漏印等现象，电极宽度、间距应符合设计要求。6.1.3电池片表面陷光结构应均匀，无明显色差、鼓包、脱落等缺陷。6.2电性能要求6.2.1在标准测试条件（STC：辐照度1000W/m²，电池温度25℃，光谱AM1.5G）下，电池片的电性能指标应符合表3的要求。表3电性能指标要求PBC光伏电池TBC光伏电池开路电压（Voc）≥630mV≥700mV短路电流密度（Jsc）≥42mA/cm²≥43mA/cm²填充因子（FF）≥82%≥83%转换效率（η）≥24.0%≥25.5%6.2.2低辐照度性能：在辐照度200W/m²、电池温度25℃条件下，电池片的转换效率应不低于标准测试条件下效率的90%。6.2.3电性能一致性：同一批次电池片的转换效率极差应≤0.5%，开路电压、短路电流密度、填充因子的变异系数应≤1.0%。6.3可靠性要求6.3.1光致衰减（LID）：经IEC63202-1:2019规定的试验后，电池片转换效率衰减率应≤2.0%。6.3.2热辅光诱导衰减（LeTID）：经IECTS63202-4:2022规定的试验后，电池片转换效率衰减率应≤3.0%。6.3.3湿冻试验：经IEC61215-2:2021规定的湿冻试验（-40℃～85℃，10个循环）后，电池片无破损、脱膜现象，转换效率衰减率应≤5.0%。6.3.4湿热试验：经IEC61215-2:2021规定的湿热试验（85℃，85%RH，1000h）后，电池片无破损、脱膜现象，转换效率衰减率应≤5.0%。6.3.5可焊性：经GB/T17473.7—2022规定的试验后，电极可焊性良好，焊接后无虚焊、脱焊现象，焊接强度应≥1.5N/mm。6.4其他要求6.4.1电池片的尺寸偏差应符合设计要求，常规尺寸（166mm×166mm、182mm×182mm、210mm×210mm）的尺寸偏差应≤±0.3mm。6.4.2电池片的厚度应均匀，厚度偏差应≤±5μm，常规厚度为150μm～180μm。7试验方法7.1外观检验在自然光或白光光源（照度≥500lx）下，距离电池片30cm～50cm处，用肉眼观察电池片的外观，必要时可借助放大镜（放大倍数≥10倍）检查，记录缺陷情况。7.2电性能测试7.2.1标准测试条件（STC）下的电性能测试：按照IEC60904-1:2020的规定，使用经校准的I-V特性测试仪，测量电池片的开路电压（Voc）、短路电流（Isc）、填充因子（FF）、转换效率（η）等参数，短路电流密度（Jsc）根据电池片面积计算得出。7.2.2低辐照度性能测试：将电池片置于辐照度200W/m²、电池温度25℃的环境中，按照IEC60904-1:2020的规定测量转换效率，计算其与标准测试条件下效率的比值。7.2.3电性能一致性测试：随机抽取同一批次不少于30片电池片，按照7.2.1的方法测量电性能参数，计算转换效率极差及各参数的变异系数。7.3可靠性试验7.3.1光致衰减（LID）试验：按照IEC63202-1:2019的规定，将电池片置于标准测试条件下照射1000h，分别测量试验前后的转换效率，计算衰减率。7.3.2热辅光诱导衰减（LeTID）试验：按照IECTS63202-4:2022的规定，将电池片置于85℃、辐照度800W/m²的环境中照射1000h，分别测量试验前后的转换效率，计算衰减率。7.3.3湿冻试验：按照IEC61215-2:2021的规定，将电池片放入环境试验箱中，进行-40℃（1h）～85℃（1h）的循环试验，共10个循环，试验后检查电池片外观，并按照7.2.1的方法测量转换效率，计算衰减率。7.3.4湿热试验：按照IEC61215-2:2021的规定，将电池片放入环境试验箱中，在85℃、85%RH的条件下放置1000h，试验后检查电池片外观，并按照7.2.1的方法测量转换效率，计算衰减率。7.3.5可焊性试验：按照GB/T17473.7—2022的规定，将电池片电极与焊带进行焊接，然后采用拉力试验机测试焊接强度，观察焊接处是否有虚焊、脱焊现象。7.4尺寸与厚度测试7.4.1尺寸测试：使用精度≥0.01mm的游标卡尺，在电池片的不同位置测量长度和宽度，各测量3次，取平均值，计算尺寸偏差。7.4.2厚度测试：使用精度≥1μm的测厚仪，在电池片的不同位置测量厚度，各测量5次，取平均值，计算厚度偏差。7.5原材料测试7.5.1硅片测试：按照GB/T25076—2018的规定，使用电阻率测试仪、少子寿命测试仪等设备，测量硅片的电阻率、少子寿命、氧含量、碳含量等指标。7.5.2印刷网版测试：使用张力计测量网版张力，使用显微镜测量线宽、线距，各测量3次，取平均值，检查是否符合表2要求。8检验规则8.1检验分类检验分为出厂检验和型式检验。8.2出厂检验8.2.1每批电池片出厂前应进行出厂检验，检验项目包括外观、电性能（Voc、Jsc、FF、η）、尺寸与厚度。8.2.2出厂检验抽样方案按照GB/T2828.1—2012的规定执行，接收质量限（AQL）为2.5，抽样水平为Ⅱ级。8.2.3检验结果全部符合本文件要求时，判定该批产品合格，准予出厂；若有不合格项，应加倍抽样检验，若仍有不合格项，则判定该批产品不合格，不得出厂，可进行返工处理后重新检验。8.3型式检验8.3.1有下列情况之一时，应进行型式检验：a)新产品投产或老产品转产、转厂时；b)原材料、工艺发生重大变化，可能影响产品质量时；c)连续生产满1年时；d)出厂检验结果出现重大不合格时；e)国家市场监督管理部门或行业主管部门要求进行型式检验时。8.3.2型式检验抽样方案按照GB/T2829—2002的规定执行，判别水平为Ⅱ级，不合格质量水平（RQL）为10，抽样样本量不少于10片。8.3.3型式检验项目包括本文件第6章规定的全部技术要求，检验结果全部符合本文件要求时，判定型式检验合格；若有不合格项，应分析原因，采取整改措施后重新进行型式检验，直至合格。8.4检验记录检验过程中应详细记录检验数据、检验结果、检验人员、检验日期等信息，检验记录应至少保存3年，确保可追溯。9包装、标识、储存和运输9.1包装9.1.1电池片应采用防静电包装，单张电池片之间应放置防静电薄膜或缓冲材料，防止划伤、破损和静电损伤。9.1.2包装应采用坚固的纸箱或木箱，箱内应填充缓冲材料，确保电池片在运输过程中不发生碰撞、挤压。9.1.3每箱电池片的数量应统一，常规每箱不超过500片，包装外应标注箱号、产品名称、规格型号、数量、生产日期、生产厂家等信息。9.2标识9.2.1每箱电池片包装外应粘贴清晰的标识，标识内容包括：产品名称（晶体硅背接触光伏电池）、标准编号（T/ZZB3887—2024）、规格型号（PBC/TBC）、尺寸、数量、生产日期、生产批号、生产厂家名称及联系方式、“防静电”“轻拿轻放