0BB(無主柵技術(shù))是光伏電池領(lǐng)域的一項創(chuàng)新,旨在優(yōu)化傳統(tǒng)太陽能電池的電極設(shè)計。傳統(tǒng)電池通常采用主柵(粗導(dǎo)線)和副柵(細導(dǎo)線)收集電流,而0BB技術(shù)完全去除了主柵,僅保留更密集的副柵結(jié)構(gòu),從而減少電阻損耗和遮光面積。核心優(yōu)勢
更高轉(zhuǎn)換效率:去除主柵可減少電池表面遮光,提升有效受光面積;同時降低電阻損耗,提高電流輸出效率。更低銀漿耗量:主柵通常需大量銀漿,0BB技術(shù)可減少銀漿使用量約30%,顯著降低材料成本(銀漿占電池成本約10-15%)。
更優(yōu)可靠性:少焊接點數(shù)量,降低電池隱裂風(fēng)險,提升組件長期穩(wěn)定性。
兼容性強:0BB可與其他高效技術(shù)(如異質(zhì)結(jié)HJT、TOPCon、BC)結(jié)合,進一步放大技術(shù)優(yōu)勢。兩種0BB技術(shù)工藝流程

焊接型0BB技術(shù)的生產(chǎn)流程
焊接型0BB:高溫(230°C)短時(<2秒)焊接,形成焊帶與電池接觸。

集成膜覆蓋(IFC)型0BB技術(shù)的生產(chǎn)工藝流程
IFC型0BB:使用載體膜(預(yù)固化膜)在低溫(140–150°C)下壓合焊帶,通過層壓形成歐姆接觸。兩種0BB技術(shù)的主要材料

電池片設(shè)計:兩種0BB技術(shù)的電池片設(shè)計均旨在減少銀的使用量,同時保持高效的電能輸出。IFC技術(shù)在銀消耗方面表現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。焊接帶材料:低熔點焊料的選擇對焊接過程和組件性能至關(guān)重要。不同焊料的熔點和成分會影響焊接帶與電池片之間的合金化反應(yīng)。
封裝材料:封裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計和材料選擇直接影響組件的光學(xué)性能和耐久性。IFC技術(shù)通過額外的載膜層實現(xiàn)了低溫焊接,降低了熱損傷風(fēng)險。電氣性能分析
接觸電阻

兩種0BB技術(shù)的接觸電阻測試的結(jié)果和分析
測試目的:接觸電阻直接影響光伏組件的串聯(lián)電阻(Rs)和功率損失。較低的接觸電阻意味著更高的組件效率。
測試方法:使用探針測量焊接帶與電池片指狀電極之間的電阻。通過線性擬合計算指狀電極的電阻(Rfig),并結(jié)合公式計算接觸電阻(Rcon)。
測試結(jié)果:
IFC技術(shù):接觸電阻(Rcon)較低,平均值比焊接技術(shù)低161 mΩ(正面)和444 mΩ(背面)。
焊接技術(shù):接觸電阻較高,主要原因是焊接過程中僅依賴于固定壓力,可能導(dǎo)致不完全接觸。

焊帶與太陽能電池之間接觸電阻的示意圖
通過理論計算評估接觸電阻對組件功率損失的影響,計算公式:

IFC技術(shù)與焊接技術(shù)之間的接觸電阻差異導(dǎo)致的功率損失差異(ΔPloss)為2.89 W。填充因子(FF)的差異(ΔFF)為0.33%。
組件功率測試

IFC技術(shù)的組件功率(Pmax)比焊接技術(shù)高3.55 W,主要歸因于較低的接觸電阻和更高的填充因子(FF)。
兩種技術(shù)的開路電壓(Voc)相同,但IFC技術(shù)的短路電流(Isc)略高0.03 A,這可能是由于IFC技術(shù)的電池片設(shè)計減少了金屬化圖案的陰影,提高了光學(xué)利用率。焊料選擇
選擇適合兩種0BB技術(shù)的焊料,以確保焊接點的機械強度和電接觸質(zhì)量。焊接點的可靠性直接影響組件的長期穩(wěn)定性,尤其是在復(fù)雜的戶外環(huán)境中。測試方法:
剝離測試:通過剝離焊接帶,測量其與電池片之間的粘附強度。
熱循環(huán)測試:模擬組件在溫度變化條件下的穩(wěn)定性。
金相分析:觀察焊接點的微觀結(jié)構(gòu),評估冶金結(jié)合的質(zhì)量。

焊接型0BB技術(shù)中不同焊料的測試表現(xiàn)
焊接技術(shù):選擇Bi14焊料,其剝離力為0.74 N,高于Bi26焊料的0.52 N。Bi14焊料在熱循環(huán)測試中表現(xiàn)出更穩(wěn)定的性能,其IMC(金屬間化合物)層厚度為2.43 μm,處于推薦范圍(1-3μm)內(nèi)。

IFC型0BB技術(shù)中不同焊料的測試表現(xiàn)
IFC技術(shù):選擇Bi26焊料,其在低溫層壓過程中能夠更好地與電池片形成冶金結(jié)合。Bi26焊料在高溫穩(wěn)定性測試中表現(xiàn)出色,即使在180°C的烘焙測試中,也未出現(xiàn)明顯的脫焊現(xiàn)象。可靠性測試分析
熱斑測試

熱斑溫度分布和電致發(fā)光(EL)圖像

熱斑測試是評估光伏組件在局部遮擋條件下的熱穩(wěn)定性和電性能的重要手段。結(jié)果表明,三種技術(shù)的組件均滿足IEC標(biāo)準(zhǔn)的要求,具有良好的可靠性。IFC技術(shù):在熱斑測試后表現(xiàn)出略優(yōu)于焊接技術(shù)和傳統(tǒng)SMBB技術(shù)的性能,特別是在開路電壓和最大輸出功率方面。
焊接技術(shù)和傳統(tǒng)SMBB技術(shù):雖然在熱斑測試后表現(xiàn)出較小的性能變化,但整體穩(wěn)定性與IFC技術(shù)相當(dāng)。熱動態(tài)機械載荷測試

在熱動態(tài)機械載荷測試中的EL圖像

IFC組件:在10次循環(huán)后功率損失為1.47%,在高溫和動態(tài)機械載荷下表現(xiàn)出較好的耐久性,盡管多次循環(huán)測試后出現(xiàn)了一些缺陷,但整體結(jié)構(gòu)仍然保持相對完整。
焊接技術(shù)組件:在10次循環(huán)后功率損失為1.69%,多次循環(huán)后出現(xiàn)更嚴重的指狀電極斷裂,導(dǎo)致功率損失更大,表明其在高溫和動態(tài)機械載荷下穩(wěn)定性較差。熱靜態(tài)機械載荷測試

在熱靜態(tài)機械載荷測試中的EL圖像

IFC技術(shù)在高溫和靜態(tài)機械載荷條件下表現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性和耐久性,而焊接技術(shù)組件在相同條件下表現(xiàn)出一定的性能下降。
兩種零主柵(0BB)技術(shù)——焊接型與IFC型0BB技術(shù)。通過對比分析,IFC技術(shù)展現(xiàn)出更低的接觸電阻與更高的功率輸出,同時其低溫層壓工藝有效避免了高溫對太陽能電池的損傷。兩類技術(shù)組件均通過了熱循環(huán)、濕熱、熱斑及機械載荷等嚴苛測試,驗證了其在長期使用中的可靠性。
未來,隨著光伏技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,0BB技術(shù)有望在規(guī)模化生產(chǎn)中發(fā)揮更大作用。通過優(yōu)化工藝與材料,0BB技術(shù)將為光伏行業(yè)實現(xiàn)更高效率、更低成本的目標(biāo)提供重要支撐,助力全球清潔能源轉(zhuǎn)型與可持續(xù)發(fā)展。美能TLM接觸電阻測試儀

美能TLM接觸電阻測試儀,所具備接觸電阻率測試功能,可實現(xiàn)快速、靈活、精準(zhǔn)檢測。
- 靜態(tài)測試重復(fù)性≤1%,動態(tài)測試重復(fù)性≤3%
- 線電阻測量精度可達5%或0.1Ω/cm
- 接觸電阻率測試與線電阻測試隨意切換
定制多種探測頭進行測量和分析
美能TLM接觸電阻測試儀成為評估0BB技術(shù)性能的關(guān)鍵工具,該設(shè)備具備接觸電阻率測試和線電阻測試功能,能夠精準(zhǔn)檢測太陽能電池的接觸電阻、薄層電阻和接觸電阻率等關(guān)鍵參數(shù)。美能TLM接觸電阻測試儀能夠智能實現(xiàn)對柵線的精準(zhǔn)定位和自動下壓測試,極大簡化了測試步驟,提高了測試效率。
原文出處:Research Progress of Zero-Busbar Technology Based on Heterojunction Photovoltaic Modules
*特別聲明:「美能光伏」公眾號所發(fā)布的原創(chuàng)及轉(zhuǎn)載文章,僅用于學(xué)術(shù)分享和傳遞光伏行業(yè)相關(guān)信息。未經(jīng)授權(quán),不得抄襲、篡改、引用、轉(zhuǎn)載等侵犯本公眾號相關(guān)權(quán)益的行為。內(nèi)容僅供參考,若有侵權(quán),請及時聯(lián)系我司進行刪除。
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