阿特斯携手UNWS:解开HJT太阳能电池降解之谜

阿特斯携手UNWS:解开HJT太阳能电池降解之谜
2025年01月05日 17:00 市场资讯

来自新南威尔士大学(UNSW)与阿特斯(11.300, -0.07, -0.62%)的联合研究团队,针对异质结(HJT)太阳能(4.460, 0.01, 0.22%)电池在加速湿热测试中的降解问题展开深度探索。当下,HJT技术凭借高效率在光伏市场崭露头角,应用愈发广泛,然而高温高湿环境下的降解隐患却成为制约其进一步发展的瓶颈。

该研究团队直面挑战,经大量实验发现,钠和湿气是造成HJT电池降解的关键因素,且多数降解集中于电池本身,这使得电池级测试成为观察降解机制的有力手段。团队核心成员Bram Hoex指出:“此项研究旨在攻克HJT技术长期可靠性难题,明晰钠引发降解的内在机制,及其与环境阴离子、材料成分如透明导电氧化物 (TCO) 层和金属触点的交互作用,对复合问题和其他降解困境至关重要。” 他还强调:“电池级测试优势显著,相较组件级评估快了约两个数量级,能精准剖析失效模式,为后续研发提供关键支撑。”

研究团队在发表于《太阳能材料与太阳能电池》的论文《揭示加速湿热测试下硅异质结太阳能电池的降解机制》中,创新性地选取碳酸氢钠(NaHCO₃)、氯化钠(NaCl)、硝酸钠(NaNO₃)作为降解模拟剂模拟实际污染场景。通过精细的降解模式与元素分析,精准揭示了不同钠盐诱发降解的独特路径:NaHCO₃因为其碱性性质与TCO层发生化学反应,致使元素构成剧变,严重破坏开路电压稳定性与接触完整性,引发SHJ电池性能骤降;NaCl在氯离子驱动下,促使纳米银颗粒形态异变,造成严重接触故障;而NaNO₃因其中性阴离子结构与低化学反应性,对电池性能影响极小。

Hoex总结道:“研究证实,钠离子致SHJ电池降解需特定条件,且针对性侵袭脆弱区域。这一成果不仅为材料与工艺优化‘导航’,还能化身故障排查‘利器’,助力产业升级。”

此外,其他团队也有相关研究成果。2023年,新南威尔士大学另一团队锁定玻璃背板配置的HJT太阳能组件,揪出湿热诱发的四种失效模式; 法国研究中心法兰西岛光伏研究所(IPVF)与法国EDF旗下研发团队测试发现,钠钙玻璃-玻璃结构组件在湿热环境下,受钠离子影响开路电压与短路电流损失惨重,湿气还会连带引发TCO和触点降解,造成填充因子下滑。

(转自:光伏见闻)

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