紫外线诱导降解（UVID）对TOPCon光伏组件的影响
紫外线诱导降解（UVID）对TOPCon光伏组件的影响
随着TOPCon光伏组件在全球范围内的广泛应用，其对紫外线辐射的敏感性问题日益凸显。紫外线诱导降解（UVID）不仅影响组件的性能和寿命，还可能带来保修问题。本文将深入探讨UVID对TOPCon组件的具体影响机制，并介绍相应的测试标准和应对措施。
TOPCon光伏组件随着技术的成熟和成本的降低，在全球范围内得到了迅速的推广和应用。然而，由于电池对紫外线辐射的敏感性增加，TOPCon技术容易受到紫外线诱导降解（UVID）的影响，这对组件的性能、寿命和保修均产生了影响。美能紫外老化试验箱，可通过模拟不同光照情况来监控组件在光照下产生的变化，可用于光伏组件产品开发和质量把控或评估组件组成后耐用性的变化试验。
可再生能源测试中心（RETC）于2024年发布的组件报告中指出，n-TOPCon电池组件中UVID（紫外线诱导衰减）风险呈上升态势。RETC表示，部分新型电池技术（其中最为明显的当属 n-TOPCon）似乎较为容易受到UVID的影响。在测试的模型中，有40%达到了UVID高标准，这意味着衰减率低于2%。由此可见，UVID极有可能成为目前面临的主要可靠性问题。
UVID诱导降解模式
UVID诱导降解模式
SiNx/Si界面的复合：UV 光子能量＞3.5eV（λ＜360nm）时，会打破SiNx/Si界面的Si - H键。通过产生悬挂键，降低了钝化质量，从而增加了发射极饱和电流并降低了载流子寿命。
硅体复合：UV会导致载流子注入，改变杂质电荷状态（和迁移率），并且在转移过程中结合形成体缺陷中心。这种体缺陷中心的形成会进一步影响电池的性能和稳定性。
热载流子效应：产生热电子（具有高迁移率和高动能），当热电子超过界面势垒时，会损坏钝化层并增加界面态密度。这一效应也对电池的钝化层等关键结构造成破坏，进而影响电池的整体性能。
UVID 测试过程及条件
在60°C 短路条件下，组件正面暴露于120kWh/m²的UV（280 - 400nm）。总UV剂量相当于 1 - 2 年的户外暴露量（具体取决于位置）。UVID 测试设置符合IEC61215：2021 MQT10要求，使用金属卤化物灯，UVB含量在3-9% 范围内。
功率降解情况分析
整体功率损失范围：
UVID - 120 后功率损失从0.6%到16.6% 不等。这一数据显示出不同组件在 UVID 测试后的功率损失差异较大，反映了组件对 UVID 的敏感性存在差异以及不同组件的抗降解能力不同。
TOPCon 组件的功率降解情况：
超过 50% 的TOPCon 组件呈现出功率降解＞5%/年，这表明 TOPCon组件在 UVID 影响下功率降解较为明显，是需要重点关注和研究解决的问题。
受影响参数分析：
Voc是受影响最大的参数，归因于钝化损失；其次是 Isc 和 FF。在性能良好的组件中，Isc 损失最小。这种参数受影响的差异为深入研究 UVID 降解机制和改进组件性能提供了重要的线索和方向。
应对 UVID 的措施及进展
紫外线会影响 TOPCon 电池钝化层，光伏制造商正在积极寻求处理方法以减轻这种影响。通过遵循IEC61215：2021 MQT10对紫外线检测标准和程序，部分制造商似乎已经在一定程度上控制了 UVID。
确保TOPCon组件抗 UVID的最佳方法之一是通过 UV 测试，这有助于筛选出性能优良的组件，提高产品的可靠性和稳定性，以满足市场对高质量光伏组件的需求。
美能UV紫外老化试验箱
美能UV紫外老化试验箱，通过模拟不同光照情况来监控组件在光照下产生的变化，可用于光伏组件产品开发和质量把控或评估组件组成后耐用性的变化试验。
- 辐照强度：150-250W/㎡（可定制500-1000W/㎡超级紫外）
- UVB含量：3%-9%
- 光谱范围：280-400nm
通过紫外线（UV）老化测试，为整个光伏行业在应对 UVID 问题上提供了有益的经验和借鉴，推动行业不断改进技术和提高产品质量。美能UV紫外老化试验箱，能够详细评估组件在长期环境暴露后的稳定性，还能为产品开发和质量控制提供关键数据。