HJT電池能用多久,如何增加其使用壽命?中科院的說法來了
為什么同樣的一塊HTJ電池,在寧夏能用30年,在海南只能用20年?
文 / NE-SALON新能薈小編團
隨著光伏技術(shù)的不斷進步,異質(zhì)結(jié)(HJT)太陽能電池成為了業(yè)內(nèi)的熱門話題。它的高效率和優(yōu)良的溫度系數(shù)讓人們對其寄予厚望,而它也成為了未來光伏電池發(fā)展的主要方向之一。 面對長期的紫外線輻射和復(fù)雜的環(huán)境因素,這種高效電池的壽命究竟能達到多少年呢?近期,中國科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的一項研究給出了答案。
近日,中國科學(xué)院的研究團隊開發(fā)了一種預(yù)測HJT太陽能電池壽命的模型,這一模型考慮了溫度、濕度和紫外線輻射等多個關(guān)鍵因素。在試驗之前,他們針對研究對象進行了詳細研究。團隊認為紫外線輻射是導(dǎo)致HJT電池退化的主要原因,尤其會導(dǎo)致短路電流的下降。不過根據(jù)他們研究得出的結(jié)論,使用POE作為封裝材料能夠有效抑制這種退化。
在實驗中,研究團隊制造了兩種不同封裝的HJT模塊,一種使用紫外線鈍化POE(UVP)封裝,另一種使用紫外線截止POE(UVC)封裝。這些樣品在中國太陽能光伏產(chǎn)品質(zhì)量國家檢驗中心的紫外線室內(nèi),實驗人員對他們施加了從60 kWh到300 kWh不等的加速紫外線輻射測試。而實驗的結(jié)果也顯示出,UVC封裝的模塊壽命明顯優(yōu)于UVP封裝的模塊。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,在相同的實驗條件下,使用UVC封裝的模塊的平均使用壽命比使用UVP封裝的模塊要高約4.2年。實驗團隊認為,這主要歸功于UVC封裝材料能夠阻擋紫外線光子對HJT電池的損害。
但紫外線并不是造成電池功能退化的唯一因素。為了更加全面地評估HJT電池的壽命,研究團隊還進行了潮濕熱(DH)測試。他們制作了15個微型模塊,分別在85°C/85%相對濕度、55°C/85%相對濕度和25°C/85%相對濕度下進行500小時的測試。每過50個小時,研究人員都會測量一次電流-電壓輸出參數(shù),以觀察環(huán)境變化對電池性能的影響。
最終,研究團隊利用該模型,根據(jù)中國五個不同氣候區(qū)——大慶、海南、青海、寧夏和上海的特定氣候參數(shù)對HJT模塊進行了退化預(yù)測?梢哉f,這次實驗的環(huán)境模擬了我國東、西、南、北最極端的氣候情況。 結(jié)果顯示,在紫外線輻射較低(48 kWh/m2)且相對濕度較低(小于55%)的地區(qū),如大慶和寧夏,HJT電池的使用壽命或可超過30年。
上海和海南這兩個地區(qū)由于濕度較高,HJT電池的平均使用壽命在25年-30年之間,而由于紫外線輻射的原因,接受測試的HJT電池在海南氣候環(huán)境下的使用壽命又比在上海的氣候環(huán)境下低5年左右。 中科院的這項研究的成果不僅為HJT電池的廣泛應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù),也為未來光伏技術(shù)的發(fā)展指明了方向。 通過選擇適合的封裝材料和優(yōu)化使用環(huán)境,我們可以大幅延長HJT電池的使用壽命,讓它們在光伏發(fā)電中發(fā)揮更大的作用。
來源:NE-SALON新能薈XW
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