近年來，太陽能光伏應用發展迅速，截止2016年底，全球光伏（fú）裝機量高達77.42GW，在能源結構中所占的比例逐漸上升（shēng）。然而，在（zài）快速發展的同時，太陽能電池的可靠性存在著較大的隱患，主要表現為兩種形（xíng）式，一種是（shì）非太陽能（néng）電池片部分的老（lǎo）化，如（rú）封裝材料、互連（lián）材料、玻璃蓋板等材料的老化或損壞；另一種是太陽能電池（chí）片部（bù）分的老化，如p-n結內的漏（lòu）電現象（xiàng）、表麵與界麵處的缺陷增多等。本文利用鋁（lǚ）背（bèi）場材料水煮特性的差異性，對4種鋁背場多晶太陽能電池片的水煮特性進行了研究，詳細分析了（le）4種不同鋁背場電池片冷熱循環特性（xìng）。

    試驗設備（bèi）：

    冷（lěng）熱循環試驗箱，冷熱衝擊試驗箱

    設備特點： 

    1、實時監控，對（duì）所有動作，信號，硬件狀態實時監（jiān）控，並呈現在操作界麵上； 

    2、自動設定預冷/預熱溫度，調整機器的工作狀（zhuàng）態至適當，與同行相比可節省50%能耗； 

    3、低噪音設計，噪音值都控製在65dB 以下；

    4、曲線和數據保（bǎo）存，所有的試驗數據和曲線可通過USB按日期選擇拷貝保存，可（kě）記錄保存（cún）120天數據及曲線。 

    試驗方（fāng）法： 

    多晶（jīng）矽及單晶矽電池片中，每組各自取8片，再根（gēn）據GB/T9535-2005/IEC61215-2005中的冷熱循環試驗條（tiáo）件進行冷（lěng）熱循環試驗，在相對濕度小於60%的情（qíng）況下，電池片放置在冷熱衝擊試驗箱中，在（–40±2）℃和（85±2）℃溫度之間不斷循環，並（bìng）保證（zhèng）在兩個溫度的保持時（shí）間15min，一次循環約4h。每循環5次取出（chū）樣（yàng）品進行電性能測試。 

    種多晶矽電池片的冷（lěng）熱循環特性 

    在冷熱循環試驗過程中，4種多晶矽電池片的效率衰減率的變化趨勢如圖（tú）2所示（衰減率是相對於（yú）老化前的初始效率）。從圖2可看出，在0~40次冷-熱循環過程中（zhōng），電池片的效率衰減率明顯增大，而在40次（cì）冷（lěng）-熱循（xún）環後其衰（shuāi）減趨於穩（wěn）定，AL-2和AL-4電池片的冷-熱循環老化特性較好，AL-3電池片所表現的老化特性（xìng）差。試驗前後AL-2與AL-4的電池效（xiào）率衰減率分別為–10.73%和–10.50%，而AL-1和AL-3樣品（pǐn）的（de）效率衰減率較大，為–12.36%和–12.98%。由此得出4種電池片的熱循（xún）環老化特性由（yóu）好到差依次為：AL-4、AL-2、AL-1、AL-3，說明電池的冷-熱循環衰減特性與電池的鋁背（bèi）場的配方組（zǔ）分有（yǒu）較大（dà）關係，但與背場的水煮特性無直接關係。 

    圖3為4種多（duō）晶矽電池片冷-熱循環70次後的EL圖，從圖3可看出，4種電池片EL圖都出（chū）現較多的黑斑，AL-2和AL-4電池片（piàn）的黑斑相對較少，AL-3電池片的EL圖既（jì）有大量黑斑（bān）又有少量裂紋，與圖2中所得出的AL-2和AL-4電池片的（de）冷-熱循環老化特性較好，和AL-3的冷-熱循環老化特性差的結論相一致（zhì）。電池片冷-熱循環老化特性的較大（dà）差異，一是由於冷-熱循（xún）環條件作用下，多晶矽片存在較多的晶界與位錯缺陷得以惡（è）化，形成少子複合，捕獲大量的電子（zǐ）與空穴，使該區域沒有激發出1150nm的紅外光子，導致CCD相機（jī）無（wú）法捕捉（zhuō）到紅外光，EL圖呈現較多黑斑（bān）缺陷（xiàn）；另外，由於4種鋁漿製備過（guò）程中所引（yǐn）進的雜質元素（sù）含量與種類不同，不（bú）同濃度的雜質元素形成少子複合，會降（jiàng）低基區的（de）少子壽命，從而使4種電池片EL圖呈現（xiàn）不同程度的黑斑，表（biǎo）現出不（bú）同的冷-熱老化特性。