光伏组件晶体硅测试技术交流-SCOTT.pdf

晶体硅光伏 组件 测量仪器技术交流 专 注 成 就 未 来 CONTENTS 01 晶体硅组件通用 技术 02 标准需求 03 测量仪器技术要求 04 解决方案 S C O T T 01晶体硅组件通用技术Part One S C O T T S C O T T晶体硅组件通用技术 由于玻璃原因，在组件端的光谱范围则被隔断在 300-1200nm或 350nm-1200nm之间。 模拟器发光需求： 300-1200nm之间与 AM1.5匹配性则必然为衡量设备技术指标的第一要素。 S C O T T晶体硅组件通用技术 由于玻璃原因，在组件端的光谱范围则被隔断在 300-1200nm或 350nm-1200nm之间。 模拟器发光需求： 300-1200nm之间与 AM1.5匹配性则必然为衡量设备技术指标的第一要素。 S C O T T晶体硅组件通用技术 半片、叠瓦技术的推广，与电池片串并联关系造成了对模拟器不均匀性更高的要求：采用小面积电池片测 试不均匀性条件下指标越优越贴近实际 需求 。 S C O T T晶体硅组件通用技术 技术 电容效应时长 常规 5-- 10ms PERC 40-- 70ms N型 50-- 100ms IBC 80-- 200ms HIT/HJT 200-- 600ms 高电容性电池技术的应用，急需消除测量过程中因为电容效应造成的误差。新兴技术对于电子负 载和光源的要求更加高：可编程的电子负载、更长曝光时间的光源成为当下最迫切的技术要求 。 S C O T T晶体硅组件通用技术 反光焊带、反光膜技术需求的光照角度越接近平行光越能够得到正确测试值。 ＜ 15° ＞ 70° S C O T T晶体硅组件通用技术 双面双玻组件电池片之间间隙的透光性、折射性对于光照入射角度也提出了挑战。 更接近于平行光的需求更加能够降低测量的不确定性。 S C O T T晶体硅组件通用技术 新型组件尺寸往更大尺寸发展， 2200mm*1200mm光照区域内光源质量需要达到 A+A+A+级别需求；无边框组件的弯曲度需被考虑。 弯曲 0.5-1.5cm S C O T T晶体硅组件通用技术 1，因为重复性需求更加严苛， 4象限可编辑电子负载成为主流； 2，实际工厂测量时，组件温度往往无法严格控制在 25+/-2℃ ，则需要模拟器在更大温度 范围内（如 20-30℃ ）电流、电压、功率可以独立校准、互不影响。 4象限电子负载2象限电子负载 S C O T T晶体硅组件通用技术 1，流水线 22秒 /块的节拍，模拟器整体测试节拍需全面提升至 20秒（采用满足高效组件测量的最长脉冲 和电子负载调节方式）； 2，自动化、集成化模拟器需求设备采集为“ +电流、 -电流、 +电压、 -电压”的凯尔文四线法测试方法。 S C O T T晶体硅组件通用技术 1，设备价格 -----可考虑性价比较高的设备； 2，灯管耗材 -----为 10年期主要考虑消耗成 本（按照最长灯管曝光时间计算）。 10年主要成本（以通用某品牌为例） 设备价格 灯管耗材 3A+维护时间 计量保养 备件维修 ——在满足精准测量的前提下，成本控制需要被关注 S C O T T晶体硅组件通用技术 项目 需 求 测量节拍 在能够测量最高电容效应组件前提下满足： ≤20秒 /块 耗材成本 耗材使用成本降低 ：采用能够测试最高电容效应组件曝光时间评估 10年期成本 半片、叠片、双面双玻、反光焊 带 、反光膜、 MBB组件技术 需要更优秀的设备均匀性， 入射光角度 双面双玻 无边框 组件传输 减少组件 支撑 弯曲度 组件尺寸变更 2200mmX1200mm标准尺寸 ; 更大尺寸需求超过 2300mmX1300mm 自动化程度 自动测试工装 IEC60904国际标准变更 光谱范围 300nm-1200nm；均匀性使用更小的电池片测量 高效组件技术测试 PERC/N型 /IBC/HIT/HJT技术需要负载消除 600ms的电容效应，且闪光节拍和光源寿命不受影响 IV测量点数 IV曲线在测量最高电容性组件时仍需保证更多组成点（现有模拟器均能达到 500个点以上） 02标准需求Part One S C O T T S C O T T标准需求： IEC 60904-9-3 新版国际标准草案 3 新 标准 光谱范围 : 300 – 1200 nm， 且需测量有效光照范围内的不同位 置光谱 。 不均匀性测量使用小电池片。 03测量仪器技术Part One S C O T T S C O T T测量仪器技术需求 设备要求 备注说明 光源部分 光源等级 A+A+A+指标为最重要的 IV光源 指标，测量 300nm-1200nm和使用小电池片验证不均匀性 设备光照方向 上打光点光源和下打光面光源（如 LED）光照角度优于其它类型 灯管类型 氙灯为稳定技术，但曝光时间是否可以满足所有 600ms以内响应技术且灯管寿命和闪光冷却时间不受影响？；纯 LED为未来新技术，但光谱存在问题增加了测量误差； LED+卤素也为未来技术，需要市场验证。 A+A+A+面积 ≥2200mm*1200mm 光谱范围 300nm-1200nm，参考现行 IEC标准和满足第三版 IEC标准 A+等级以上为佳 低光强下的光源等级 200W/m2下如能达到 6A最好，能更准确测量双波双面组件 灯管寿命 10年灯管耗材成本 ≤设备价格 电子负载采集系统 测量方法 最长灯管曝光时间 +特殊测量法，或者连续光谱的超过 500ms以上的 LED技术 IV点数 IV组成点数大于 500点 电子负载类型 4象限电子负载 软件和与 MES对接 温度补偿功能 在 20℃ -30℃ 之间：电流、电压独立补偿互不影响 自动化和节拍 闪光间隔时间 ≤20秒 /块（在测量最高电容性组件情况下满足） 与自动化对接协议 需要可以和流水线通信 全自动测试探针系统方案或功能 无探针方案则无法实现自动化测量， IV将仍然是产线瓶颈 实现全自动化测量的循环时间 保养维护时间 保持最高等级的最短维护时间 ≥3个月 04解决方案Part One S C O T T S C O T T解决方案 上打光氙灯 A 光照角度 √ 长期 A+等级 √ 20秒节拍 √ 半片、叠瓦 √ 无边框组件 √ 4象限负载 √ 高电容组件测量 - 连续光谱 范围 √ 灯管耗材小于 8万 /年 √ 提供自动化 × 待提升项目 • 10ms曝光，测量超过 70ms响应高电容组件 时 IV曲线组成点数量过少（ 20个） 系统化项目 • 需提供灵活的产品支持如自动化集成配套 S C O T T解决方案 上打光氙灯 B 光照角度 √ 长期 A+等级 √ 20秒节拍 × 半片、叠瓦 √ 无边框组件 √ 4象限负载 × 高电容组件测量 × 连续光谱 范围 × 灯管耗材小于 8万 /年 × 提供自动化 × 光源提高项目 • 100ms曝光时闪光节拍 25秒 负载提升项目 • 2象限电子负载和非凯尔文测量法导致测量结果 不稳定，且随温度变化差异较大 耗材成本 • 无法测量超过 100ms以上响应电容性组件； • 光谱范围截止到 1100nm 高效组件测量提升 • 灯管耗材超过 20万 RMB/年 S C O T T解决 方案 上打光氙灯 C 光照角度 √ 长期 A+等级 √ 20秒节拍 √ 半片、叠瓦 √ 无边框组件 √ 4象限负载 √ 高电容组件测量 √ 连续光谱 范围 √ 灯管耗材小于 8万 /年 √ 提供自动化 × 使用 • 需提供全套无人操作自动化测量配套 自动化提升 • 提升使用体验 S C O T T解决方案 下打光氙灯 A 光照角度 × 长期 A+等级 × 20秒节拍 × 半片、叠瓦 × 无边框组件 × 4象限负载 × 高电容组件测量 × 连续光谱 范围 √ 灯管耗材小于 8万 /年 × 提供自动化 × 光源提高项目 • 100ms曝光时闪光节拍超过 22秒 负载提升项目 • 2象限电子负载和非凯尔文测量法导致测量结果不稳 定，且随温度变化差异较大 光源稳定性提高 • 无法测量超过 150ms以上响应电容性组件 • 无边框组件弯曲度过大，需考虑提供配套轨道 高效组件测量提升 • A+等级均匀性每月调节或喷漆周期远小于上打光每 半年一次调节周期 S C O T T解决方案 下打 LED技术 光照角度 √ 长期 A+等级 √ 20秒节拍 √ 半片、叠瓦 √ 无边框组件 × 4象限负载 √ 高电容组件测量 √ 连续光谱 范围 × 灯管耗材小于 8万 /年 √ 提供自动化 × 轨道提高项目 • 无边框组件弯曲度过大，需考虑提供配套轨道 光源提升项目 • 非连续性光谱造成的测量误差无法被修正 自动化测量 • 10年无耗材，无需提升 灯管耗材 • 需考虑提供全自动化低成本配套设备 S C O T T解决方案 下打 LED+卤素技术 光照角度 √ 长期 A+等级 √ 20秒节拍 √ 半片、叠瓦 √ 无边框组件 × 4象限负载 √ 高电容组件测量 √ 连续光谱 范围 √ 灯管耗材小于 8万 /年 √ 提供自动化 √ 轨道提高项目 • 无边框组件弯曲度过大，需考虑提供配套轨道 THANK YOU!