국립 선진 산업 과학 기술 연구소 [Nakabachi Ryoji 의장 (Nakabachi Ryoji) (이하 "AIST") 태양 광 발전 연구 센터 [연구 센터 이사 Matsubara Koji] 모듈 신뢰성 팀 [연구팀 Masuda Jun] Hara Kojiro 연구 팀은 Shin-Etsu Chemical Co (이와시) (이와 슈)을 참조하여 개발되었습니다 "신 에츠 화학 물질")태양 전지 모듈for바카라 양방밀봉 재료를 사용한 태양 전지 모듈의 평가 테스트가 수행되었습니다
AIST Kyushu Center (Tosu City, Saga Prefture)에 설치된 환경 테스트 장비 및 측정 장비를 사용하여 개발 된 새로운 바카라 양방 실란트를 사용하여 태양 전지 모듈에서 고온 및 습도 테스트를 수행 했으며이 모듈은 탁월한 내구성을 보여주었습니다 또한이 실란트가 사용되었습니다단결정 N 형 바카라 양방 태양 전지모듈 평가 테스트가 수행되었습니다잠재적으로 유발 된 저하 (PID)증상확인되었습니다 기존의 바카라 양방과는 달리,이 밀봉 재료는 시트와 같은 모양이며 태양 전지 모듈의 제조 공정에 사용되는 일반적인 장비에 사용할 수 있습니다 미래에는 단결정 N 형 바카라 양방 태양 전지 모듈을 포함한 가혹한 환경에서 태양 발전 시스템의 확장에 기여하고 장기 신뢰성을 향상시킬 것으로 예상됩니다
자세한 내용은 AIST Solar Power Generation Research Research Recorse Report Meeting 2015에서 발표 될 예정이며, 2015 년 6 월 23 일과 24 일에 Tsukuba International Conference Center (Tsukuba City, Ibaraki Prefture)에서 개최 될 예정입니다
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| 발달 된 바카라 양방 실란트를 사용한 단결정 N 형 바카라 양방 태양 전지 모듈의 전기 특성 (왼쪽) 및 PID 시험 전후전기 발광 (EL)이미지 (오른쪽) |
태양열 발전 시스템입니다Mega Solar, 50kW 미만의 소규모 발전 및 주거 시스템과 같은 대규모 발전을 포함하여 다양한 규모와 형태로 시스템을 도입하고 있습니다 최근 몇 년 동안 태양열 발전 시스템은 해상 또는 해안 지역에 설치되었으며 이전보다 가혹한 환경에서는 신뢰성이 필요합니다
또한, 태양 전지 세포의 발전 효율에 대한 경쟁으로 인해, 단결정 N 형 바카라 양방 세포를 사용한 고효율 태양 전지 모듈의 도입이 특히 주거 시스템에서 증가하고 있으며, PID 현상에 대한 저항을 평가해야 할 필요성이 높아지고, 모듈에 고압이 적용되고 출력이 크게 줄어 듭니다
AIST는 2009 년 10 월 태양 전지 모듈의 악화 메커니즘을 명확히하고 우수한 장기 신뢰성을 갖는 태양 전지 모듈에 대한 다양한 재료를 개발하기위한 것이 될 것이라고 발표했다매우 신뢰할 수있는 태양 전지 모듈 개발 및 평가 컨소시엄| 2014 년 3 월까지 민간 기업 및 기업과 협력하여 설립 및 연구 및 개발되었습니다
신 에츠 화학 물질은 2012 년 1 월부터 2014 년 3 월까지 컨소시엄에 참여했으며 바카라 양방 캡슐화 재료를 연구하고 개발하고 있습니다 또한 2014 년 4 월부터 2015 년 4 월까지 AIST Kyushu Center의 시설을 사용하여 바카라 양방 밀봉 재료를 사용하여 실제 크기의 태양 전지 모듈을 생산하고 신뢰성을 평가했습니다 뿐만 아니라PID 시험 (AIST 메소드)에 따라 평가되었다
태양 전지 모듈은 Shin-Etsu Chemical에 의해 개발 된 바카라 양방 밀봉 재료를 밀봉 재료로 사용하며 컨소시엄의 표준 성분은 태양 전지 세포와 같은 밀봉 재료 이외의 성분에 사용됩니다 42 다결정 P- 타입 바카라 양방 태양 전지는 직렬로 연결되어 있으며,진공 난방 라미네이터를 사용하여 시트와 같은 바카라 양방 밀봉 재료를 사용한 실용적인 크기 태양 전지 모듈을 제조 하였다 태양 전지 모듈의 개략도 구조 다이어그램이 그림에 나와 있습니다
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| 그림 1 태양 전지 모듈의 구조 개략도 |
이 태양 전지 모듈은 고온 및 높은 습도 테스트를 수행하여 85 ° C 온도 및 85%의 습도에 노출되어 내구성 및 신뢰성을 평가하고 온도를 -40 ° C에서 85 ° C로 증가시키는 한 사이클을 사용하여 내구성 및 신뢰성을 평가하기위한 온도 사이클링 테스트를 통해 내구성 및 신뢰성을 평가하여 온도를 85 ° C에서 -40 ° C로 감소 시켰습니다 그림 2는 3000 시간의 테스트 후 최대 3000 시간의 고온 및 습도 테스트 및 EL 이미지의 출력 추세를 보여줍니다 또한, 시험의 600 사이클 후 온도 사이클 테스트 및 EL 이미지의 출력 추세는도 1에 도시되어있다
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| 그림 2 3000 시간의 시험 후 최대 3000 시간의 고온 및 습도 테스트 (왼쪽) 및 EL 이미지의 출력 추세 (오른쪽) |
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| 그림 3 온도주기 테스트 (왼쪽) 및 EL 이미지의 최대 600 사이클 (오른쪽) 후 최대 600 사이클의 출력 트렌드 |
고온 및 습도 테스트에서 전력 비율은 3000 시간 후 998%였으며 (그림 2), 온도 사이클링 테스트에서는 600 사이클 후 991%였습니다 (그림 3) 또한, EL 이미지에서, 시험 전에 본 작은 어두운 영역을 제외하고는 시험으로 인한 악화로 새로운 어두운 영역이 관찰되지 않았다 태양 전지 모듈인증 시험에 대한 통과 기준 고온 후 고온 및 고온도 테스트 후 1,000 시간 후에 고온 및 습도가 높은 습도 테스트 후에도 초기 출력의 95% 이상을 유지하도록 설정되어 온도 사이클링 테스트 후 200 사이클이 200 사이클입니다 이들 시험 결과 바카라 양방 밀봉 재료를 사용한 태양 전지 모듈은 신뢰성이 높다는 것을 확인했다
또한, 태양 전지 모듈 (바카라 양방 밀봉 모듈)을 바카라 양방 밀봉 재료 및 AIST에 의해 사용하는 단결정 N- 타입 바카라 양방 태양 세포 표준을 사용하여 제조하고 PID 테스트를 수행 하였다 무화과 도 4는 평가 된 단결정 N 형 바카라 양방 태양 전지 모듈의 외부 사진을 보여준다
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| 그림 4 : PID 테스트를위한 태양 전지 모듈의 모양 |
테스트 결과를 비교하기 위해 실란트로 일반적으로 사용Eva또한 제작되었습니다 PID 테스트 (AIST 방법)에서, 셀을 85 ℃의 온도에서 모듈의 전체 유리 표면에 설치 한 알루미늄 플레이트 상에 2 시간에 걸쳐 -1000 V의 전압을 적용하고, 시험 전후에 태양 세포 모듈의 출력 변화를 평가 하였다 PID 테스트 전후에 바카라 양방 밀봉 모듈 및 EVA 밀봉 모듈의 전기 특성 및 EL 이미지의 비교가 각각도 5 및 6에 도시되어있다
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| 그림 5 PID 테스트 전후에 바카라 양방 밀봉 모듈의 전기 특성 (왼쪽) 및 EL 이미지 (오른쪽) |
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| 그림 6 EVA 밀봉 모듈의 PID 테스트 전후에 전기 특성 (왼쪽) 및 EL 이미지 (오른쪽) |
바카라 양방 밀봉 모듈의 전기적 특성은 PID 테스트 전후에 변경되지 않은 상태로 유지되었으며 EL 이미지에서는 변화가 없었습니다 (그림 5) 한편, EVA 밀봉 모듈은 PID 테스트 전후 전기 특성의 감소를 보였고, EL 이미지에서도 휘도가 감소한 것으로 확인되었다 (도 6) 따라서, 바카라 양방 실란트는 이번에 사용 된 N 형 바카라 양방 태양 전지에서 높은 PID 저항성을 나타내는 것으로 밝혀졌다 그러나, 바카라 양방 태양 전지는 세포의 유형과 구조에 따라 상이한 PID 저항 및 분해 메커니즘을 가지므로 향후 더 자세한 평가가 필요하다
우리는 바카라 양방 실런트 시트의 질량 생산을 촉진하고 N- 타입 바카라 양방 태양 전지 모듈에서 PID 현상 발생 메커니즘과 바카라 양방 실란트가 억제되는 억제 메커니즘을 명확하게 할 것이다