ICS 27.160 CCS F 04 团 体 标 准 T/CSTM 00 463—2022 N型晶体硅黑环光伏电池分类 Classification of black rings in N-type crystalline silicon photovoltaic cells 2022-05-09发布 2022-08-09 实施 中关村材料试验技 术联盟 发布 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 CSTMhQÆSÑ^Ou(全国团体标准信息平台 T/CSTM 00463 —2022 I 目 录 前言 ................................ ................................ .......... II 1 范围 ................................ ................................ ......... 1 2 规范性引用文件 ................................ ............................... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ... 1 4 黑环光伏电池的分类 ................................ ........................... 1 附录A（规范性） 光伏电池 EL图像的获取 ................................ .......... 3 附录B（规范性） N型晶体硅黑环光伏组件分类可靠性测试 ........................... 4 附录C（资料性） 晶棒氧含量对黑环的影响 ................................ ........ 10 附录D（资料性） 起草单位和主要起草人 ................................ .......... 13 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00463 —2022 1 前 言 本文件参照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会（ CSTM/F C03）提出。 本文件由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会太阳能光伏系统应用技术委员会 （CSTM/FC03/TC22 ）归口。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00463-2022 1 N型晶体硅黑环光伏电池分类 1 范围 本文件规定了 N型晶体硅黑环光伏电池分类的术语和定义、分类方法。 本文件适用于 N型晶体硅黑环光伏电池的分类。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 29195 -2012 地面用晶体硅太阳电池总规范 IEC 61215 -2：2021 地面光伏组件 -设计鉴定和定型 -第2部分： 测试程序 （ Terrestrial photovoltaic (PV) modules – Design qualification and type approval – Part 2: Test procedures ） IEC TS 63202 -2：2021光伏电池 第2部分：晶体硅光伏电池 EL图像（ Photovoltaic cells - Part 2: Electroluminescence image for crystalline silicon solar cells ） 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 黑环特征 black ring characteristics 在获取的电致发光（ EL）图像中呈现灰度值小于整体平均灰度值的圆弧或圆形特征。 3.2 黑环 black ring N型晶体硅光伏电池在 EL测试后所呈现出的具有黑环特征的图 像。 4 黑环光伏电池的分类 N型晶体硅黑环光伏电池的分类和说明见表 1。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00463 —2022 2 表1 N型晶体硅黑环光伏电池分类 类别 说明 图像 评价 无黑环光伏电池 未出现黑色圆弧 出现风险的概率 较低。 不完整黑环光伏电池 1）黑色圆弧的个数（ B） 至少 1条； 2）该黑环完整度（ A）小于 100 %，没有形成完整圆环。 与无黑环光伏电池处于同 一水平， 出现风险的概率较 低。 完整黑环光伏电池 1）黑色圆弧的个数（ B） 至少 1条； 2）该黑环完整度（ A）等于 100 %，形成完整圆环。 与无黑环光伏电池处于同 一水平， 出现风险的概率较 低。 宽深黑环光伏电池 1）最深圆弧的宽度（ C， 灰度值最大的圆环的内外 半径之差） 不小于图像边长 （D）的 10 %； 2）最深黑环完整度（ A）不 小于50 %； 存在一定风险，不推荐使 用。 注1：如果光伏电池的 EL图像同时具有两种及以上的黑环特征，则按其最明显、最严重的黑环特征进行归类。 注2：本表中的验证结果是基于 IEC 61215 -2：2021的相关测试验证。 注3：本表中的字母解释 ：A——黑环完整度； B——黑色圆弧个数； C——最深圆弧宽度； D——图像边长 。 按IEC TS 632 02-2：2021获取EL图像的黑环特征， EL图像的获取应符合附录A 的要求。 按黑环光伏电池分类制成的 N型晶体硅黑环光伏组件的可靠性测试应符合附录 B的要求。 晶棒氧含量对黑环的影响见附录 C。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00463-2022 3 A A 附 录 A （规范性） 光伏电池 EL图像的获取 A.1 概述 在产线上随机抽取 N型晶体硅光伏电池至少 10000片，按 IEC TS 63202 -2：2021对光伏电池 进行逐个测试，获取 EL图像。并根据 4.1中黑环特征进行分类。 A.2 样品要求 测试样品的准备应满足以下要求： a) 测试样品为单片晶体硅光伏电池； b) 测试样品外观应符合 GB/T 29 195-2012中4.1.5的规定； c) 测试样品表面须保持清洁、无明显的裂痕或异物等。 A.3 设备要求 测试设备由成像系统、暗室、电源、图像处理系统组成，测试设备应满足 IEC TS 63202 -2：2021中 4.1的要求。 A.4 测试过程 测试过程分为相机设置、成像、图像处理等步骤，具体操作应参照 IEC TS 63202- 2：2021中4.2的要 求。 A.5 EL图像评估 获取的EL图像的修正及评估应按照 IEC TS 63202 -2：2021中第5章的要求进行。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00463 —2022 4 B B 附 录 B （规范性） N型晶体硅黑环光伏组件分类可靠性测试 B.1 概述 为了模拟 N型晶体硅黑环光伏组件在实际使用中可能出现的问题，从而在产品设计和质量控制方面 予以保证，设计如下实验。目前光伏组件性能及可靠性主要采用 IEC 61215 -2：2021的实验条件和方法。 随机抽取 2.5万片N型晶体硅光伏电池，包括无黑环 光伏电池、不完整黑环光伏电池、完整黑环光伏 电池、宽深黑环光伏电池四类，将这四类电池分类后，按同一效率档制成组件，效率档范围为 0.1 %， 分别进行可靠性测试。 为了排除辅材对测试结果造成误差，除电池片外，其他物料应保持一致。 B.2 试验初步结果 a) 不完整黑环光伏电池：组件 PID测试、 DH 1000 测试、TC 200 测试、 TC 50+HF 10 测试、热 斑测试、机械载荷测试结果均与无黑环光伏电池处于同一水平，风险系数较低； b) 完整黑环光伏电池：组件 PID测试、DH 1000 测试、 TC 200测试、TC 50+HF 10 测试及机械 载荷测试结果均与无黑环光伏电池处于同一水平，风险系数较低； c) 宽深黑环光伏电池：组件 DH 1000 测试、TC 200 测试、 TC 50+HF 10 测试和热斑测试结果表 明N型晶体硅宽深黑环光伏电池存在一定风