钜大LARGE | 点击量:605次 | 2021年12月16日
比利时研究发现使用三维多带互连技术的IBC太阳能电池衰退减慢
比利时研究所Imec的研究人员在交叉背接触(IBC)太阳能电池的样品模块中测试了一种新的三维多带互连技术,发现这些模块在600次热循环后没有明显退化,在800次循环后退化非常有限。
Imec研究员RikvanDyck说:“这是第一次在带有IBC电池的多电池模块中实现这项技术。这项技术在2019年首次使用陈旧、低效的金属包层(MWT)进行测试,现在我们取得了非常可靠的结果,并使用了合适的IBC背接触电池来展示其潜力。”
提出的互连技术是基于一种三维结构的封装材料,包括水平和垂直的涂有焊料的金属带,科学家们分别将其标记为“电池到电池带”和“母线带”。他们进一步解释说:“这两层金属带被密封材料隔开,以在不同的电相之间提供电绝缘。在织物的某些位置,母线带通过封装材料缝合,与电池间互连带重叠。”
据比利时研究小组称,这种重叠产生了一个浮动连接点,这是一种连接,确保连接器在形状移动时调整其连接点。每个电池到电池带只有一个与每个相邻电池的母线带的连接点,这确保了较低的热致应力,同时提高了电池的可靠性。研究小组强调:“通过中断特定位置的电池间色带,织物得到锥形设计,一条色带可以用于两个相反的极性,这可以节省铜的消耗。”
所采用的复合层压和焊接工艺允许将母线带直接焊接到电池指上,而无需在电池上打印母线。研究人员说:“这有可能减少电池制造过程中的加工步骤和材料消耗,进一步降低模块的成本。”该技术必须采用相对较低的层压温度和较低的焊料熔化温度。范戴克补充说:“电池的金属化水平需要进行一些调整,但所用的层压温度和步骤与当前用于模块制造的加工工具兼容。”
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
互连技术在一个和四个电池模块中进行了测试,每个模块的正面和背面都有3mm厚的玻璃板。根据iec61215热循环可靠性标准进行了加热和冷却循环。试验表明,单电池和四电池器件的填充因子和功率输出都比较稳定,600次循环后都有不明显的下降。“这些结果证明了模块在热循环中的可靠性,并证明了这个概念的可行性。”科学家们补充说,他们还证明了这种封装材料可以作为带状物和极性相反的电池金属化层之间的稳定绝缘体。这种封装材料是一种玻璃纤维增强的热塑性烯烃。
研究人员目前正在调整标准封装材料,以实现其层压过程。该互连技术在《光伏进展》上发表的论文《背接触太阳能电池三维多带互连》中进行了描述。