[发明专利]用于测量至少一个太阳能电池或光伏模组的电势诱导衰减的方法及其在制备太阳能电池和光伏模组中的用途

说明书

本申请要求于2011年6月5日提交的德国专利申请DE102011104693.7、名称为“Method for measuring the high-voltage degradation ofat least one solar cell”以及2011年6月16日提交的德国专利申请DE102011051112.1、名称为“Method for measuring the high-voltage degradation ofat least one solar cell orphotovoltaic module”的优先权，其全部内容通过引用清楚地并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及一种用于测量太阳能电池的高压衰减(高压应力(HVS)或电势诱导衰减(PID))的方法，更具体地涉及一种用于测量至少一个太阳能电池的高压衰减的方法。根据优选的实施例，在该方法中，将弹性的导电塑性材料压在各个太阳能电池上，且按规则的时间间隔重复测量各个太阳能电池的特征电气参数。其他的应用还涉及备用的光伏模组的高压衰减以及相应特征的测量。本发明的另一方面涉及这种方法在太阳能电池或光伏模组的制备中的用途。

背景技术

典型的光伏模组包括通过金属连接器串联连接的多个太阳能电池。这些太阳能电池层压成绝缘的嵌入材料，用于防止天气状况的影响。现在，光伏模组中串联的太阳能电池或者串联成系统的几个这种光伏模组规则地产生数百伏特的系统电压，从而导致太阳能电池和地电势之间的高电场，高电场通过串联电路导致非期望的位移电流和泄漏电流。结果是，特别是电荷会地持续地沉积在太阳能电池的表面，从而显著地降低并联电阻，因此降低其效率。在光伏模组中，这一过程尤为可能并得以维持，这是因为，太阳能电池在该模组中没有被密封地封装并隔离，而由于材料特性，这是可能的。太阳能电池所嵌入的封装材料、模组框架、甚至是前盖玻璃都允许泄漏电流的形成。这些情况不仅存在于晶体硅太阳能电池中，而且存在于薄膜太阳能电池中。

2010年9月6日至10日，在西班牙巴伦西亚市举办的第五届光伏能量转换国际会议文章，“Potential Induced Degradation of solar cells and panels”(Hold J.Berg，O.Frank等，第3753-3759页)，以及2010年第35届IEEE PVSC会议文章“Potential Induced Degradation of solar cells and panels”(S.Pingel，O.Frank等)公开一种测试模组的方法，其中恒定的连续的水膜被喷洒到前盖玻璃上，或其中设置了例如85％的高湿度，且在电池阵列和模组框架之间施加高压。以重复的间隔的方式去除水膜，并测量特征电气参数，特别是光照下的电流-电压特征或分路电阻。有时也将导电涂层涂到模组的前侧。这种情况下，在测量光照下的电流-电压特征之前，必须费时地去除导电涂层。

这些测试方法涉及完成的光伏模组，其中，通过水膜或导电涂层提高前侧上的导电性。另一方面，并不存在可靠的测试单独的太阳能电池的方法，尤其是快速测试。因此，在单独的太阳能电池没有安装在光伏模组中之前，不可能评估单独的太阳能电池，并且不可能挑选出受损的电池。同样，避免使用水或高湿度或导电涂层的光伏模组的快速测试也不存在。

EP1274760B1和US2007／0246094A1公开了用于太阳能电池的塑性材料的电极，该电极通过层沉积技术固定地连接到半导体表面，或者以测量用尖端电极(仅可以局部地应用在表面上)的形式存在。

从EP1024369A1中，可拆卸的大面积的电极以电解质的形式已知，但这代表一种不同的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单方法，就电荷的应用方面，用于可靠而快速地测试太阳能电池的稳定性。其他的应用还包括用于备用的光伏模组的相应的测试方法。

根据本发明，这些问题可以通过根据权利要求1所述的测量至少一个太阳能电池或者光伏模组的高压衰减的方法以及根据权利要求36所述的这种方法的用途来解决。另外有利的实施例是从属权利要求的主题。