电池片标准

Q/UM中 国 电 子 科 技 集 团 公 司 第 四 十 八 研 究 所 企 业 标 准FL6190 Q/UM869— 2011晶体硅太阳电池详细规范2011-02-20 发布 2011-04-01 实施中国电子科技集团公司第四十八研究所 批准Q/UM869-20111前 言本规范是根据我所太阳能光伏产业发展的实际要求，参照国内外晶体硅光伏产业的现状和发展趋势，以 GB/T1.1-2009《标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写》为依据制订的。本规范起草单位：中国电子科技集团公司第四十八研究所、北京中科信电子装备有限公司、湖南红太阳新能源科技有限公司、湖南红太阳光电科技有限公司。本规范主要起草人：蔡先武、罗亮、范迎新、曾晓斌、金小平。Q/UM969-20112晶体硅太阳电池详细规范1 范围本规范规定了晶体硅太阳电池的要求、检验、包装运输与贮存等全部要求。本规范适用于 TDB125× 125， TDB156× 156， TPB125× 125， TPB156× 156 系列地面用晶体硅太阳电池，不能用于空间电源。2 引用文件下列文件中的有关条款通过引用而成为本规范的条款。凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修改单（不包括勘误的内容）或修订版本都不适用于本规范，但提倡使用本规范的各方探讨使用其最新版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文件，其最新版本适用于本规范。GB/T191 包装储运图示标志GB/T2296-2001 太阳电池型号命名方法GB/T 2828.1-2003 计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量限（ AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T6495.1-1996 光伏器件 第 1 部分：光伏电流 - 电压特性的测量GB/T6495.2-1996 光伏器件 第 2 部分：标准太阳电池的要求3 要求3.1 产品型号命名根据 GB/T2296-2001 的规定，晶体硅太阳电池片型号命名为：T X B a×b - XXX转换效率标称值表示矩形单体太阳电池的长 × 宽，单位 mm表示有背表面场的太阳电池表示基体材料： D 为单晶硅材料， P 型为多晶硅材料表示同质结太阳电池示例： TDB125× 125-176 表示转化效率为 17.6%、 外形尺寸为 125mm× 125mm、 有背表面场的单晶硅太阳电池片。3.2 外形和电池结构3.2.1 外形尺寸及偏差见表 1。表 1 外形尺寸及偏差电池类型边长mm边长偏差mm对角mm对角偏差mm厚度μm厚度偏差μm垂直度°单晶硅电池TDB125125× 125 ± 0.5 150.0 ± 0.5 180/200 ± 20＜ 0.3125× 125 ± 0.5 165.0 ± 0.5 180/200 ± 20多晶硅电池TPB125 125× 125 ± 0.5 175.0 ± 0.5 180/200 ± 20TPB156 156× 156 ± 0.5 219.2 ± 0.5 180/200 ± 203.2.2 电池结构基片材料为 P 型单 ( 多 ) 晶硅； 正面减反射膜材料为氮化硅； 正面电极材料为丝网印刷厚膜导体银；背面电极材料为丝网印刷厚膜导体银或银铝；背面场为丝网印刷厚膜导体铝。Q/UM869-201133.2.3 印刷图案及尺寸参数见图 1 至图 4。正面 背面图 1 TDB125单晶硅（Φ 150）太阳电池印刷图案及参数正面 背面图 2 TDB125单晶硅（Φ 165）太阳电池印刷图案及参数Q/UM969-20114正面 背面图 3 TPB125多晶硅太阳电池印刷图案及参数正面 背面图 4 TPB156多晶硅太阳电池印刷图案及参数3.2.4 栅线线宽及数量见表 2。表 2 栅线线宽及数量Q/UM869-20115电池类型主栅线线宽mm副栅线线宽μm主栅线数量 副栅线数量单晶硅电池 TDB1251.5 80～ 100 2 511.5 80～ 100 2 54多晶硅电池TPB125 1.6 80～ 100 2 51TPB156 1.6 80～ 100 3 713.3 电性能参数3.3.1 标准测试条件 (STC)光照强度 （ 950～ 1050） W/m2光谱分布 AM1.5电池温度 25℃± 2℃3.3.2 标准测试条件下电性能主参数电性能主参数主要有转换效率 Eff 、漏电流 Irev 。具体要求见表 3。表 3 电性能主参数合格判定电参数项目 指 标 备 注漏电流 IrevIrev1 ＜ 1.5A 反向电压为 10V 时 ， 记为 Irev1Irev2 ＜ 2.0A 反向电压为 12V 时 ， 记为 Irev2转换效率 Eff单晶 Eff ≥ 17.2%多晶 Eff ≥ 16.0%-3.4 额定工作温度经 -40℃～ +85℃温度循环 5 次后，电池片的外观、尺寸及机械性能应符合本标准规定的要求， 电池片输出功率的衰减应不超过 3%。3.5 耐辐照衰减特性3.5.1 紫外线辐照预处理试验电池接受辐射总量为波长在 280nm 到 385nm 范围的紫外辐射 15kWh?m, 其中波长为 280nm 到320nm 的紫外辐射为 5kWh?m，最大输出功率的衰减值小于 5%。3.5.2 太阳曝晒试验电池片经受户外太阳光的辐射总量为 60kwh/m2，最大输出功率的衰减值小于 3%。3.6 电极机械性能3.6.1 电极可焊性烙铁头温度 250℃～ 400℃，加热时间 2s～ 3s，焊带在电池电极上无虚焊且焊锡的焊接面积不小于电极面积的 80%。3.6.2 电极附着强度将互连条焊接于电池电极，互连条与焊接面成 45°角，向下逐渐加重，保持 3N拉力，试验时间不小于 10s，电极与电池片不分离。3.7 外观质量电池片颜色均匀，表面不能有划痕、裂痕、崩边、缺口、弯曲等现象；电极印刷图形清晰、粗细Q/UM969-20116均匀，不允许有偏移、断线、缺失等现象。4. 质量保证规定4.1 太阳电池片的检验分成品检验、交收检验和定型检验。4.1.1 成品检验成品包装入库前，必须全部检验。其检验项目和顺序见表 4。表 4 检验项目和顺序表序号 项目 技术要求条款 检验方法条款 成品检验 交收检验 定型检验1 外形尺寸 3.2.1 5.2 - 〇 〇2 外观检查 3.7 5.7 〇 〇 〇3 电性能参数 3.3 5.3 〇 〇 〇4 额定工作温度 3.4 5.4 - - 〇5 耐辐照衰减特性 3.5 5.5 - - 〇6 电极可焊性 3.6.1 5.6.1 - - 〇7 电极附着强度 3.6.2 5.6.2 - - 〇4.1.2 交收检验交收检验按照 GB/T 2828.1— 2003 的规定， 采用一次抽样方案。 检查水平 Ⅱ 、 合格质量接收限（ AQL）1.0 ，按表 4 检验项目和顺序表进行。4.1.3 定型检验定型检验按照 GB/T 2828.1— 2003 的规定， 采用一次抽样方案。 检查水平 Ⅱ 、 合格质量接收限（ AQL）1.0 ，按表 4 检验项目和顺序表进行。4.2 不合格判定根据 5.7 外观质量检验结果，电池片分为 A级片、B 级片、C 级片三类。A 级片、B 级片为外观合格， C级片为外观不合格。根据 5.3 电池片电性能主参数检测结果，同时满足 3.3.2 两项要求的为合格，电性能主参数中出现任何一个不合格项的电池片为不合格。4.3 合格片分档电性能满足要求的电池片按转换效率分档，分别见表 5、表 6。同一转换效率根据定电压点的工作电流 Iap 分若干等级。表 5 单晶硅太阳电池转换效率及等级对照表转换效率（ Eff ）% 等级 标称值18.6 以上 1 18.618.4-18.6 2 18.418.2-18.4 3 18.218.0-18.2 4 18.017.8-18.0 5 17.817.6-17.8 6 17.617.4-17.6 7 17.417.2-17.4 8 17.2Q/UM869-20117表 6 多晶硅太阳电池转换效率及等级对照表转换效率（ Eff ）% 档级 标称值17.4 以上 1 17.417.2-17.4 2 17.217.0-17.2 3 17.016.8-17.0 4 16.816.6-16.8 5 16.616.4-16.6 6 16.416.2-16.4 7 16.216.0-16.2 8 16.05. 检验试验方法5.1 检验仪表和材料测试分选设备、游标卡尺（ 0.01mm） 、千分表（ 0.01mm） 、互连条（表面镀锡） 、焊锡、助焊剂（不含卤素免清洗型） 、电烙铁、水平测试台面、塞尺。检验所用的仪器仪表必须经专业计量单位检定，并在检定合格有效期内。5.2 外形尺寸检测使用游标卡尺、千分表对电池片的长、宽及厚度测量，符合 3.2.1 要求。5.3 电性能参数检测电性能参数在经标准电池片校准的电池测试分选设备上进行测试。5.4 额定工作温度冲击循环试验取电池样品测试其电性能并记录数据，将电池样品放于环境试验箱中，相对湿度为 85%，按照图 5的温度分布，使温度在 -40℃～ +85℃间循环不少于 5 次，且两个极端温度的保持时间不低于 10min。 试验后测试电池片的外观、尺寸、电性能及机械性能，并将试验前后的电性能数据作对比。5.5 耐辐照衰减试验5.5.1 紫外线辐照预处理试验电池接受辐射总量为波长在 280nm 到 385nm 范围的紫外辐射 15kWh?m, 其中波长为 280nm 到320nm 的紫外辐射为 5kWh?m，最大输出功率的衰减值小于 5%。a) 使用计量校准过的辐射计测量试验台安装受试电池平面上的辐照，保证波长在 280 nm 到 385nm 之间的紫外辐射强度不超过 250 W?m （即：大约 5 倍于自然阳光的水平） ，并保证不均匀性低于15% 。Q/UM969-20118图 5 环境温度试验示意图b) 将受试电池开路安装于试验平面上 , 位于紫外光照射的区域内。确保受试电池温度为 60℃±5℃。c) 使受试电池接受辐射总量为波长在 280nm 到 385nm 范围的紫外辐射 15kWh?m, 其中波长为280nm 到 320nm 的紫外辐射为 5kWh?m。保持电池的温度在规定范围。经过试验后，按照 3.2.1 测试条件和测试方法进行测试，最大输出功率衰减应不超过试验前测量值的5% 。5.5.2 太阳曝晒试验电池片经受户外太阳光的辐射总量为 60kwh/m2，最大输出功率的衰减值小于 3%。a) 按照制造厂商的推荐值，给电池接上电阻负载并安装于户外，与辐射计处于同一平面上。b) 在普通户外气候条件下，使电池接受太阳总辐射量为 60kWh?m，用辐射计记录。经过试验后，按照 3.3.1 测试条件和测试方法进行测试，最大输出功率衰减应不超过试验前测量值的5%。5.6 电极机械性能试验5.6.1 电极可焊性检验按将焊带与电池片的正（或负）电极焊接在一起，使用游标卡尺测量有效的焊接面积并用手轻拉焊带，观察其与电极连接紧密性，并在 3～ 10×显微镜下检查，应满足 3.6.1 的要求。5.6.2 电极附着力检验将宽度适宜的焊带一端焊接于电池片的正（或负）电极上，保证焊接质量，焊带的另一端拉起与焊接面成 45°角或 180°角（如图 6） ，按 3.6.2 中规定给焊带上悬挂砝码保持一段时间后观察电极是否与电池分离。图 6 电极附着力角度示意图5.7 外观检验目测时光源的显色指数≥ 90，产品与双眼距离约 30cm～ 50cm，检验面光照度≥ 800LUX。正对电池片的表面目测电池片的外观，有划痕、裂痕、崩边、缺口等现象时用直尺测量；用塞尺测量弯曲度；电池温度电池片电极180°45°焊带Q/UM869-20119目测、用直尺检测电极图形和位移，当用手触摸背表面有明显的凹凸感时，则使用千分表进行检测，应符合 3.7 要求，具体按照表 7 中的检验项目和要求进行判定。表 7 外观检验项目与要求表分类 检测项目及说明 检验标准A 级表面外观1 崩边崩边深度 <1/2 片厚， 向里延伸 <1mm， 长度 L<1mm,每片≤1 处2 缺口 / 缺角 缺口深度 <0.5mm，不允许 V 形缺口，≤1 处3 弯曲度 H<1.5mm4 正面划痕电池工艺过程中因各种原因造成的正面划伤、绒面破坏正面无划痕5 色差PECVD 沉积氮化硅减反射膜的色彩及均匀性单片和整包电池片颜色均匀一致，同一电池片允许相近色但不允许跳色6 色斑 因制绒或脏污引起的色彩不均匀无明显色斑允许有不多于 2 处轻微无跳色色斑，且面积 < 2mm27指印、水痕印表面无水印、手印、油污正面印刷1 正面主栅线 主栅线清晰完整、均匀连续2 正面副栅线副栅线清晰，粗细均匀，允许存在断线，其断开距离 L≤ 0.5mm，且断开数量≤ 3 处3 栅线结点 ≤ 1 处，长度和宽度均 < 0.5mm4 正面漏浆 由网版原因引起的漏浆肉眼可观测的漏点≤ 1 处，总面积≤ 0.25×0.25 mm2背面印刷1背面铝印刷的均匀性与背电场紧密结合，表面平整、边界清晰2 背面铝缺失因印刷或烧结炉传送带结构等因素导致背铝缺损 .缺陷面积 <5×5 mm23背面银铝电极缺失 背电极与背电场需紧密结合图案偏离1正面 /背面印刷图案偏离因为硅片未完全对准网版而引起的图案偏离位 移 偏 差 （ 整 体 图 形 或 主 栅 线 间 距 ） ≤0.2mm；角度偏差≤ 0.3°表1 崩边崩边深度 <1/2 片厚，向里延伸< 1mm，长度L< 2mm,每片≤2 处2 缺口 / 缺角有缺口但不伤及到栅线， 深度 <1mm， 不允许V 形缺口，≤ 2 处HLLLQ/UM969-201110B 级B 级面外观3 弯曲度156 × 156 规 格 H<4mm,125 × 125 规 格H<3mm ，但包装后电池完整无裂纹4 正面划痕电池工艺过程中因各种原因造成的正面划伤、绒面破坏表面允许有轻微划痕5 色差PECVD 沉积氮化硅减反射膜的色彩及均匀性较明显色差面积 <总电池面积的 1/66 色斑 因制绒或脏污引起的色彩不均匀 有明显色斑，且面积介于 2mm2～ 2cm27指印、水痕印表面允许有轻微水印、手印、油污正面印刷1 正面主栅线 允许有面积< 2× 2mm2 的脱落不超过 1 处2 正面副栅线副栅线清晰，粗细均匀，允许存在断线，其断开距离 L ≤ 1mm，断开数量在 4～ 10 处之间；3 栅线结点 ≤ 3 处，长度和宽度都 <0.5mm4 正面漏浆 由网版原因引起的漏浆 ≤2 处，总面积 <2mm2；背面印刷1背面铝印刷的均匀性鼓包高度 h<0.2mm，总面积 <5mm22 背面铝缺失因印刷或烧结炉传送带结构等因素导致背铝缺损 .总缺陷面积 <10× 10mm23背面银铝电极缺失断线≤1 处，且长度≤ 5mm图案偏离1正 面 / 背 面印刷图案偏离因为硅片未完全对准网版而引起的图案偏离位移偏差 （整体图形或主栅线间距） 0 .2mm～0 .5mm；角度偏差≤ 0.3°C 级 超出 B 级片的要求，为不合格品6. 标志、包装、贮存、运输6.1 标志、标识根据 GB/T6495.2-1996 中要求，内包装盒上应贴标签，格式参见表 8。至少应包含以下内容：a) 单位信息：包括单位名称、商标等；b) 产品信息：包括产品型号、名称、数量、外观等级、颜色、生产日期、班次、线别、批次、检验员等；c) 产品电参数：包括转换效率、定电压点的工作电流 Iap 及功率等；表 8 标签格式LHhQ/UM869-201111电池片类型 生产日期 班次 线别 批次 检验员功率（ W） 转换效率及 Iap 外观等级 颜色 数量外包装箱应根据 GB/T191 的要求，对包装箱进行标识。标识应清晰且不易擦掉，内容包括：a) 单位信息：商标、名称、地址、联系方式等；b) 产品信息：名称、型号、数量等；c) 防护标志：易碎、向上、禁止翻滚、怕雨、怕晒、怕辐射、禁止堆码等图示标识。单位信息一般在箱体的前后面；防护标识在箱体的左右侧面。产品信息见包装箱内附装箱单。6.2 包装6.2.1 包装方式将同效率同等级的电池片密封包装，每包最多 72 片。包装时，尽量避免摩擦和挤压。每包电池片上下面分别用 EVA隔板防护，码齐后放到纸质包装盒内，最后过塑封装。装入纸质外包装箱时应有防震缓冲垫，以适应长途运输。箱内附有产品合格证书，产品说明书，装箱单等。6.2.2 包装箱外形尺寸典型电池片包装箱相关尺寸见表 9。表 9 电池片包装箱相关尺寸产品型号外包装箱尺寸mm装箱数量盒 / 箱缓冲垫尺寸mm内包装盒尺寸mm电池片数量片 / 盒TPB156 475× 440× 255 12 470× 435× 250EVA隔板： 157× 157外部尺寸： 163 × 163× 30内部尺寸： 161 × 161× 2860TDB125TPB125555× 430× 225 14 550× 425× 220EVA隔板： 126× 126外部： 132× 132× 28内部： 130× 130× 26726.3 贮存电池没有防潮特性， 因此电池片应贮存在通风、 干燥、 清洁、 相对湿度小于 60% 、 温度不高于 42℃ 的环境中。避免接触腐蚀性化学品。要求单独存放，存放不超过 45 天。若库存超过 45 天，发货前应对电池片重新进行检验。6.4 运输对于批量出售和长途运输的电池片，要外加木质箱包装。禁止与有挥发性、腐蚀性的货物混装、混运。汽车运输应有很好的减震装置。 运输时应有遮盖。