[发明专利]一种太阳电池耐水蒸汽腐蚀性能检测方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种太阳电池的检测方法。

背景技术：

为保证组件在室外条件下使用20～25年以上，必须要有良好的封装，以满足使用中对防风、防尘、防湿、防腐蚀等条件的要求。研究试验表明，电池的失效，问题往往出在组件的封装上，如：由于封装材料与电池分离，使电接触变坏，因而电池效率下降；由于密封不好，造成组件进入湿气；由于连接单体电池之间的导电带焊接工艺不当，造成焊接不牢或者助焊剂变色等。所以组件封装是整个太阳电池生产制造的重要工艺，其成本约占总成本的1/3左右。目前太阳电池行业没有铝背场印刷工艺的检测方法，热水实验为原创技术。另外，在国际电工委员会标准IEC61215(Crystalline siliconterrestrial photovoltaic(PV)modules--Design qualification and type approval)和中华人民共和国国家标准GB9535(地面用晶体硅光伏组件--设计鉴定和定型)中，组件的湿热试验温度为85℃±2℃，相对湿度为85％±5％，试验时间为1000小时。此检测方法的缺点为试验时间过长，这种低效率的检测方法无法满足工业高效率大批量生产的要求。

发明内容：

本发明的目的是克服太阳电池耐水蒸汽腐蚀性能检测方法的缺点，提出一种快速检测太阳电池耐水蒸汽腐蚀性能方法。

本发明的技术方案是将太阳电池放在70℃热水中浸泡10分钟，观察太阳电池是否冒气泡来判断铝浆中的铝与硅结合牢固程度，从而检测太阳电池耐水蒸汽腐蚀性能。

本发明检测方法依据以下原理：

通过热水实验可以检测太阳电池铝背场和硅片的复合强度。当铝背场和硅片的复合强度较低时，从铝背场脱离的铝粉会和水发生如下化学反应：

2Al+6H₂O＝2Al(OH)₃+3H₂↑

因而在检测过程中产生的气泡为反应终结产物氢气。本发明利用这一原理检测电池的耐水蒸汽腐蚀性能。

本发明将太阳电池样片放入70℃热水中浸泡10分钟，通过监测其产生气泡或烟雾状的化学反应现象来对产品进行质检。通过此方法可以保证太阳电池产品效率在10年衰减10％以下，25年衰减20％以下。

本发明检测步骤如下：

1)将超声水槽清理干净，不能残留有酸液或碱液，以及其他杂物。注入去离子水，水位没过超声水槽两侧的加热器。打开加热器加热去离子水。

2)由于水温控制在70℃，故将电阻温控仪设定温度值为65℃，以避免热惯性造成水温超过70℃，随后逐渐缓慢升温到70℃。检测前将水作充分搅拌，使水槽内水域温度尽量均匀。待去离子水温度升至70℃时，将待检测的太阳电池样片放入去离子水中，同时开始计时。

3)每过1分钟使用水银温度计测试水温。在检测过程中，需要用肉眼观察太阳电池样片和水有无发生化学反应，如气泡、烟雾状。同时需要注意电池铝背场在烧结炉的传输带的支点部位所对应留下的8个圆点痕迹和其它部位的不同，支点部位缺陷较多，更容易和热水发生反应。并根据所产生的气泡或烟雾状的情况判断太阳电池样片是否合格。

4)将需检测的电池样片在去离子水中浸泡10分钟，然后取出电池样片，晾干。

本发明可以在组件封装前对太阳电池进行质检，以保证每个电池对于湿气环境都具有良好的耐腐蚀性能。因此，优越的电池性能可以使得组件封装工艺大大简化，成本也就相应得到降低。同时，本发明工艺简单，易于应用于规模生产。

附图说明：

图1为电池样片无化学反应、无气泡的情形。

图2为电池样片少量气泡，无烟雾状的情形。

图3为电池样片支点处少量烟雾状的情形。

图4为电池样片支点处大量烟雾状，反应剧烈的情形。

图5为电池样片大面积烟雾状，反应不剧烈的情形。

图6为电池样片少量烟雾状，反映不剧烈的情形。

图7为电池样片大量烟雾状，反应剧烈的情形。

图8为电池样片入水即剧烈反应的情形。

具体实施方式：

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。

本发明检测方法的具体操作步骤如下：

1)将超声水槽清理干净，注入去离子水，水位没过超声水槽两侧的加热器。打开加热器加热，将去离子水升温至70℃。测试前将水作充分搅拌，使水槽内水域温度尽量均匀。

2)待去离子水升至70℃时，将待测的太阳电池样片放入去离子水中。