《TCEC 20191126 光伏发电站背接触晶体硅电池技术要求》

ICS27.160

F12

T/CEC

中国电力企业联合会标准

T/CEC20191126

光伏发电系统背接触晶体硅电池技术要求

Technicalrequirementofinterdigitatedbackcontactcrystalline

siliconcellforphotovoltaicsystem

(征求意见稿）

20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施

中国电力企业联合会发布

T/CEC

201911

26

II

T/CEC20191126

光伏发电系统背接触晶体硅电池技术要求

1范围

本标准规定了地面用背接触单晶晶体硅太阳电池的结构、性能要求、检验规则、标志、

包装、运输和储存等技术要求。

本标准适用于背结背接触晶体硅电池。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适

用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。

GB/T6495.4晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法

GB/T6495.11光伏器件第11部分：晶体硅太阳电池初始光致衰减测试方法

GB13384机电产品包装通用技术条件

GB/T14264半导体材料术语

GB/T29195地面用晶硅太阳电池总规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

GB/T14264界定的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.2

背结背接触晶体硅电池rearjunctioninterdigitatedbackcontactcrystallinesiliconcell

电池受光面（正表面）无栅线，所有正负栅线及PN结位于背面的晶体硅太阳能电池。

3.3

初始光致衰减率initiallight-induceddegradation

电池使用初期，经过一定时间的光照后，其内部产生缺陷使少数载流子寿命降低，从而

引起电池的最大输出功率下降的现象。

3.4

最大功率温度系数temperaturecoefficientsofmaximumpower

在规定的测试条件下，被测晶体硅电池温度每变化1℃，晶体硅电池功率的变化值。

3.5

电致发光electroluminescent(EL)

又可称电场发光，简称EL，是通过加在两电极的电压产生电场，被电场激发的电子碰

击发光中心，而引起电子在能级间的跃迁、变化、复合导致发光的一种物理现象。

3.6

隐裂crack

延伸到电池片表面的解理或断裂，其可能或许没有穿过电池片的整个厚度。

3.7

断栅gridinterrupt

1

通过肉眼观测或用其它检测技术显现的电池片主、副栅线印刷断路或焊接不良形成的断

路。

3.8

黑芯片blackring

单晶硅片生产过程中产生晶体缺陷，在制作电池片过程中无法被消除，从而导致电池片

EL测试中心发黑，称为“黑芯片”。

3.9

划痕scratch

由于外力接触电池片而造成的电池片表面肉眼可见的条型痕迹，或经其它检测技术显现

出的条型状发暗、发黑的现象。

3.10

黑边celltechnologiccontamination

肉眼不可见，但可用其它检测技术显现出电池片的边缘发暗、发黑的现象。

3.11

电池片黑片blackwafer

肉眼不可见，但可用其它检测技术显现出的存在发暗、发黑的电池片。

3.12

电池片黑点blackspot

肉眼不可见，但可用其它检测技术显现出的电池片点状发暗、发黑的现象。

3.13

沾污contamination

在电池片上，非有意的附加到晶片表面上的物质，它的线度远大于局部光散射体。沾污

可以是由吸盘印，手指，或手套印迹等形成的晶片表面上的外来物质。

3.14

弯曲量bow

自由无夹持的电池片中位面的中心点与中位面基准平面间的偏离。中位面基准平面是指

定的小于电池片标称直径的直径圆周上的三个等距离点决定的平面。

3.15

崩边（缺口）chip（indents）

电池表面或边缘非有意的造成脱落材料的区域。某些崩边是在电池片加工、测量或检测

时，因传送或放置样品等操作引起的。崩边的尺寸由样品外形的正投影图上所测量的最大径

向深度和圆周弦长确定。

3.16

晶体缺陷crystalindices

偏离理想晶格点阵中有规则的排列。

3.17

轻微划伤microscratch

用肉眼在荧光灯（漫射光）照明条件下看不见，但在白织灯（高强度光）照明条件下看

得到的划伤。

3.18

孔洞cavity

电池片中的空隙或孔洞。

4结构

2

选取单晶硅片为基体材料，正面从外向基体表面依次是减反射层、钝化层；背面从基体

表面向外依次是钝化层、减反射层、金属电极；电池背面为交叉式P、N区。电池结构如图1

所示。

图1背结背接触晶体硅电池结构示意图

5外观和性能要求

5.1外观及EL要求

5.1.1几何尺寸

电池几何尺寸要求见表1。

表1背接触晶体硅电池几何尺寸偏差

项目

规格

边长边长偏差对角线对角线偏差厚度变化

156.75mm×156.75mm156.75mm±0.25mm210mm±0.25mm＜25µm

158.75mm×158.75mm158.75mm±0.25mm211mm±0.25mm＜25µm

158.75mm×158.75mm166mm±0.25mm223mm±0.25mm＜25µm

166mm×166mm166mm±0.25mm216mm±0.25mm＜25µm

5.1.2外观要求

电池的外观要求见表2.

表2背接触晶体硅电池外观要求

序号项目要求检查方式

1颜色电池的颜色应均匀一致，肉眼观察无水痕、手印（印迹）等外肉眼/每片

观缺陷；同一电池片内允许出现相近颜色色差和跳色；跳色面

积≤电池片面积的1/10；允许正面边缘1mm以内有因镀膜引起

的边缘色差。

2裂纹及孔洞电池不应存在肉眼可见的孔洞、裂纹肉眼/每片

3崩边及缺口不允许“V”型崩边及类“V”形缺口；“U”型崩边长度应≤3mm，肉眼/每片

宽度应≤0.5mm，深度应≤1/2电池片厚度，数量应≤1处；类“U“形

缺口距离电极主栅线应＞5.0mm；长度应≤1.0mm，宽度应

≤0.5mm，数量应≤2个。

4断栅断栅距离应≤1.0mm，数量应≤3条。同一根栅线断栅应<2处；肉眼/每片

不允许连续性断栅。

3

表2背接触晶体硅电池外观要求（续）

序号项目要求检查方式

5沾污允许轻微沾污，单个面积应≤25mm²，个数应≤1个；且距离电肉眼/每片

池60cm处目测不可见。

6划痕划痕宽度应≤1mm，长度应≤10mm，个数应≤1个。肉眼/每片

5.1.3EL要求

电池的EL要求见表3.

表3背接触晶体硅电池EL要求

序号项目要求检查方式

1隐裂电池片不应有隐裂EL/每片

2断栅同一处连续性断栅应≤3根；同一片电池应≤2处；非连续性断栅应≤8EL/每片

根。

3划痕允许暗度较浅的轻微划伤；允许较深划伤，单根长度应≤25mm，个EL/每片

数应≤2个。

4黑芯片不允许出现EL/每片

5电池片允许宽度≤10mm的条形边缘发黑，黑边个数应≤1个；不允许电池片EL/每片

黑边四角发黑

6电池片允许暗度较浅的雾状发黑，雾状区域颜色与主体基本一致，面积应EL/每片

黑片不超过电池总面积20%；不允许暗度较深的雾状发黑。

7电池片电池片边缘允许暗度较浅的黑点，不允许暗度较深且密集分布的黑EL/每片

黑点点（距电池边缘5mm以内边缘黑点不限个数）；电池片内不允许单

个面积＞15mm²的黑点。

5.2性能要求

5.2.1弯曲变形

电池的变形用电池的弯曲量来衡量，电池的弯曲量如图2所示，电池允许的最大弯曲量

应≤2.5mm。

图2电池的弯曲量测试示意图

5.2.2电池主栅电极附着强度应≥0.7N/mm。针对仅有细栅的电池片，使用3M胶带完全与

栅线接触后，撕拉胶带无浆料脱落或掉粉。

5.2.3电池最大功率温度系数应≤-0.32%/K。

5.2.4电池初始光致衰减率应≤0.4%。

5.2.5环境试验要求

5.2.5.1热循环

4

经热循环试验后，电池不开裂、电极不脱落、减反射膜不变色。

5.2.5.2湿热贮存

经湿热贮存试验后，电池功率衰减率应≤5%。

6检验规则

6.1检验分类

检验包括型式试验和出厂试验。

6.2检验方法

6.2.1外观及EL检验

(a)几何尺寸检验

电池的尺寸采用分辨率大于优于0.02mm的卡尺测量，电池的厚度采用分辨率大于0.01mm

的千分尺测量。

电池的尺寸参照GB/T29195进行检测。

(b)外观检验

对电池的表面通过人工目检或设备检验，人工检验需在照度不低于1000Lx的白色光源

下，产品与双眼距离约30cm-50cm，检验方法见表4。

表4电池外观检验方法

序号项目试验方法

1颜色目测/外观检验设备，每片

2裂纹及孔洞目测/外观检验设备，每片

3崩边及缺口目测/外观检验设备，每片

4断栅目测/外观检验设备，每片

5沾污目测/外观检验设备，每片

6划痕目测/外观检验设备，每片

6.2.2电致发光（EL）检验

6.2.2.1EL测试设备要求：恒流电源输出电流、电压范围应大于被测电池的开路电压和短路

电流，照度计测量精度应满足±5%，光学检测模块近红外光的感光能力范围波长

550nm~1100nm，成像感光度（ISO）≤800。

6.2.2.2条件：在环境温度-30℃~40℃，湿度≤90%RH，自然光照度不高于0Lux。

6.2.2.3方法：采用恒流电源，通入0.9~1.1倍的电池最大工作电流值的反向电流，电压按电

池最大工作电压值的0.9~1.1倍设置，曝光时间按1/250s~1/30s进行设置测试。

6.2.3弯曲变形检验

按照GB12632单晶硅太阳电池总规范方法进行测量。

6.2.4电极附着强度检验

在待测电池主栅电极上焊接与生产线一致的焊带，应不存在虚焊现象。

将焊有焊带的电池固定于拉力测试设备上，焊带与测试设备连接。试验时按反向180°

的方向、行进速度500mm/min的条件进行，检测方法见图3。

按要求分别测试每条电极的附着强度并记录断裂时的数据，记录表参考附录A.2。

针对仅有细栅的电池片，使用3M胶带完全与栅线接触后，撕拉胶带无浆料脱落或掉粉，

一张电池片测试左上、中间、右下的位置的拉力情况。

5

图3电极附着强度检验示意图

6.2.5最大功率温度系数

按照GB/T6495.4晶体硅光伏器件的I-V实测特性的温度和辐照度修正方法测试。

6.2.6初始光致衰减率

计算公式：Di=(PI-PF)/PI×100%

式中：

Di——电池的初始光致衰减率；

PI——电池未经过初始光致衰减，在标准测试条件下的最大输出功率；

PF——电池经过初始光致衰减，在标准测试条件下的最大输出功率趋于稳定后的最大输

出功率。

测试方法：在实际阳光或模拟阳光下照射，保持电池温度不超过80℃，使累计辐射量达

到5.5kWh·m-2到6.5kWh·m-2，按照GB/T6495.11光伏器件第11部分：晶体硅太阳电池初始光

致衰减测试方法测试。

6.2.7环境试验

(a)热循环试验

按照GB/T29195地面用晶体硅太阳电池总规范测试方法测试，肉眼观测电池外观变化情

况。

(b)湿热贮存试验

计算公式：P=(PI-PF)/PI×100%

式中：

P——电池经湿热贮存试验后的功率衰减率；

PI——电池未经过湿热贮存试验，在标准测试条件下的输出功率；

PF——电池经过湿热贮存试验，在标准测试条件下的输出功率。

测试方法：将电池放置在环境试验箱中，温度45℃±2℃，相对湿度95%±2%，存放时间

为48h。然后放入室温（25℃±10℃），自然冷却干燥，直到降至室温温度，测试电池功率

衰减率值。

6.3出厂检验

出厂检验项目包括电池外观、外形尺寸及偏差、电极附着强度、EL、温度冲击,见表5。

产品应经生产企业质检部门检验合格，并签发合格证后方可出厂。

6.4型式试验

型式检验包括本标准规定的全部检验项目，见表5，型式检验每年应进行1次。有下列情

况之一时，宜进行型式试验:

a)新产品投产鉴定或鉴定新产品转厂生产时;

b)正式生产后，如结构、材料、工艺及关键设备有较大改变，可能影响产品性能时;

c)停产半年以上恢复生产时;

d)供需双方发生产品质量争议需要仲裁时;

e)国家质量监督部门或主管部门提出型式检验要求时。

6

表5检验项目

检验项目型式试验出厂检验技术要求试验方法

弯曲变形√5.16.1

电极附着强度√√5.26.2

最大功率温度系数√5.36.3

初始光衰减比率√5.46.4

外观要求√√5.56.5

EL要求√√5.66.6