新南威爾士大學(xué)(UNSW)牽頭的一項(xiàng)新研究表明，深入了解用于測(cè)試太陽電池的紫外線(UV)類型，有望加快其長(zhǎng)期性能評(píng)估速度并提升效率。該研究聚焦TOPCon太陽電池，這類電池在過去兩年已成為行業(yè)主流技術(shù)，但其耐久性問題一直備受關(guān)注。

盡管TOPCon技術(shù)廣泛應(yīng)用，但其在壓力環(huán)境下的耐久性始終是行業(yè)焦點(diǎn)。除了潮濕和高溫條件帶來的挑戰(zhàn)，紫外線誘導(dǎo)衰減(UVID)已成為限制TOPCon太陽電池實(shí)際應(yīng)用壽命的新因素。

研究人員指出，隨著光伏組件中紫外線透明封裝材料的使用日益增多，雖然組件效率得到提升，但太陽能電池在運(yùn)行過程中也更多地暴露于紫外線輻射之下，這使得UVID問題愈發(fā)令人擔(dān)憂。

光伏組件質(zhì)量檢測(cè)公司Kiwa PVEL在最新的《組件評(píng)分卡》報(bào)告中也發(fā)現(xiàn)，TOPCon及其他高效太陽能技術(shù)相比傳統(tǒng)技術(shù)，更容易受到紫外線誘導(dǎo)衰減UVID的影響。

此次新研究有兩大重要發(fā)現(xiàn)：一方面，紫外線光譜的不同部分對(duì)TOPCon電池的影響存在差異；另一方面，那些旨在提高組件功率和效率的新制造方法，實(shí)際上可能會(huì)增加紫外線誘導(dǎo)衰減(UVID)的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而影響電池的長(zhǎng)期性能。

研究論文重點(diǎn)關(guān)注了紫外線B輻射。這種光的光子能量明顯高于在光伏測(cè)試中更常見、且更接近可見光的紫外線A。

研究人員表示，通常情況下，紫外線B并未被視為主要問題，因?yàn)榇蠖鄶?shù)商用封裝材料能有效阻擋紫外線B輻射，這使得人們認(rèn)為紫外線B衰減不會(huì)對(duì)已安裝的組件構(gòu)成重大隱患。

然而，隨著行業(yè)對(duì)組件功率提升的持續(xù)追求，企業(yè)正不斷探索具有更高紫外線透過率的封裝材料，這一現(xiàn)狀讓紫外線B的影響不容忽視。

研究證實(shí)，暴露于紫外線B會(huì)導(dǎo)致TOPCon太陽能電池正面的表面復(fù)合增加，最終降低電池效率并加速其性能衰減。同時(shí)，測(cè)試還揭示了“氫與UVID在TOPCon太陽能電池中的復(fù)雜關(guān)系”——紫外線輻射會(huì)在太陽能電池中釋放氫，這可能導(dǎo)致表面復(fù)合和性能退化。

研究數(shù)據(jù)顯示，盡管紫外線A和紫外線B都會(huì)對(duì)電池正面產(chǎn)生影響，但能量更高的紫外線B光子會(huì)破壞更多的Si-H鍵，導(dǎo)致更明顯的衰減。

論文指出，未來的TOPCon研究人員需要重點(diǎn)關(guān)注紫外線，尤其是紫外線B對(duì)電池的影響，以確保該技術(shù)具備穩(wěn)定的使用壽命，從而最大限度地提高太陽能效率和電站的經(jīng)濟(jì)性。研究同時(shí)強(qiáng)調(diào)，通過利用紫外線B，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)太陽能電池長(zhǎng)期性能的更快、更高效的評(píng)估。

關(guān)鍵詞： 太陽能電池 光伏組件 太陽能技術(shù)