近年來，太陽能光伏應用發展迅速，截止2016年底，全球光伏（fú）裝機量高達77.42GW，在能源結構中所占的比例逐漸上升。然而，在快速發展的同時，太陽能電池的可靠性存在著較大的隱患，主要表現為兩種形式，一（yī）種是非太陽能電池片（piàn）部分的老化，如封裝（zhuāng）材料、互連材料、玻璃蓋板等材料的老化或損壞；另一種是太陽能電池片部分的老化（huà），如p-n結內的漏電現象、表麵與界麵處的（de）缺陷增多等（děng）。本文利用鋁背場（chǎng）材料水煮特性的差異性（xìng），對4種鋁背場多晶（jīng）太陽能（néng）電池片的水煮特性進行了研究（jiū），詳細分析了4種不同鋁背場電池片冷熱循環特性。

 試驗設備：                

    冷熱循環試驗箱，冷熱衝擊試（shì）驗箱

 設備特點： 

    1、實時監控，對所（suǒ）有動作，信號，硬件狀態（tài）實時監控（kòng），並呈現在操作界麵上； 

    2、自動設定預冷/預熱溫度，調整機器的工作狀態至適（shì）當，與同行相比可節省50%能耗； 

    3、低噪音設計，噪音（yīn）值都控製在65dB 以下；

    4、曲線和數據（jù）保存，所有（yǒu）的試驗數據和曲線可通過USB按日期選擇拷貝保存，可記錄保存120天數據及曲線。 

    試驗方法： 

    多晶矽及單晶矽電池片中，每組各自取（qǔ）8片，再根據GB/T9535-2005/IEC61215-2005中的（de）冷熱循環試驗條（tiáo）件進行冷熱循環試驗，在相（xiàng）對濕度（dù）小於60%的情況下，電池片（piàn）放置在冷熱衝擊試驗箱中，在（–40±2）℃和（85±2）℃溫度之間不斷（duàn）循環（huán），並保證在兩個極端溫度的保持時間15min，一次循環約4h。每循環5次取出樣品進行電性（xìng）能測試。 

    種多晶矽（guī）電池片的冷（lěng）熱循環特性 

    在冷熱循環試驗過程中，4種多晶矽電池片的效率衰減率的（de）變化（huà）趨勢如圖2所示（衰減率（lǜ）是相對於（yú）老化前的初始效率）。從圖2可看出，在0~40次冷-熱（rè）循環過程中，電池片的效率（lǜ）衰減率明顯（xiǎn）增大，而在40次冷-熱（rè）循環後其衰減趨於穩（wěn）定，AL-2和AL-4電池（chí）片的（de）冷-熱循環老化特性較好，AL-3電（diàn）池片所（suǒ）表現的老化特性最差。試驗前後AL-2與AL-4的電池效率衰減率分別為–10.73%和–10.50%，而AL-1和AL-3樣品的效率（lǜ）衰減（jiǎn）率較大，為–12.36%和–12.98%。由此得出4種電（diàn）池片的熱循（xún）環老化特性由好到差依次為：AL-4、AL-2、AL-1、AL-3，說明電池的冷-熱循環衰減特性與電池的鋁背場的配方組分有較大（dà）關係，但與背場的（de）水煮特性無直接關係。 

    圖3為4種多晶矽（guī）電池片冷-熱循環70次（cì）後的EL圖，從圖3可看出（chū），4種電池片EL圖都出現較多（duō）的黑斑，AL-2和AL-4電池片的黑斑相對較少，AL-3電池片的EL圖既有大（dà）量（liàng）黑斑又有少量裂紋，與圖2中所（suǒ）得出的AL-2和（hé）AL-4電池片的冷-熱循環老化特性較好，和（hé）AL-3的（de）冷-熱循環老化特性最差的結（jié）論相一（yī）致。電池片冷-熱循環老化特性的較大差異，一是由於冷-熱循（xún）環條件作用下，多晶矽片（piàn）存在較多的晶界與位錯缺陷（xiàn）得（dé）以惡化（huà），形成（chéng）少子複合中心，捕獲大量的電子與空穴（xué），使該區域沒有激發出1150nm的紅外光子，導致CCD相機無（wú）法捕捉到紅外光，EL圖呈現較（jiào）多黑斑缺陷；另外，由於4種（zhǒng）鋁漿製備過（guò）程（chéng）中所引進（jìn）的雜（zá）質元素含量與種類不同，不（bú）同（tóng）濃（nóng）度的雜質元素形成少子複合中心，會降低基區的（de）少子壽命，從而使（shǐ）4種電池片EL圖呈現不（bú）同（tóng）程度的黑（hēi）斑，表現（xiàn）出（chū）不同的冷-熱老化特性。