UNSW新研究: TOPCon太阳电池的"隐形杀手"

新南威尔士大学(UNSW)牵头的一项新研究表明，深入了解用于测试太阳电池的紫外线(UV)类型，有望加快其长期性能评估速度并提升效率。该研究聚焦TOPCon太阳电池，这类电池在过去两年已成为行业主流技术，但其耐久性问题一直备受关注。

尽管TOPCon技术广泛应用，但其在压力环境下的耐久性始终是行业焦点。除了潮湿和高温条件带来的挑战，紫外线诱导衰减(UVID)已成为限制TOPCon太阳电池实际应用寿命的新因素。

研究人员指出，随着光伏组件中紫外线透明封装材料的使用日益增多，虽然组件效率得到提升，但太阳能电池在运行过程中也更多地暴露于紫外线辐射之下，这使得UVID问题愈发令人担忧。

光伏组件质量检测公司Kiwa PVEL在最新的《组件评分卡》报告中也发现，TOPCon及其他高效太阳能技术相比传统技术，更容易受到紫外线诱导衰减UVID的影响。

此次新研究有两大重要发现：一方面，紫外线光谱的不同部分对TOPCon电池的影响存在差异；另一方面，那些旨在提高组件功率和效率的新制造方法，实际上可能会增加紫外线诱导衰减(UVID)的风险，进而影响电池的长期性能。

研究论文重点关注了紫外线B辐射。这种光的光子能量明显高于在光伏测试中更常见、且更接近可见光的紫外线A。

研究人员表示，通常情况下，紫外线B并未被视为主要问题，因为大多数商用封装材料能有效阻挡紫外线B辐射，这使得人们认为紫外线B衰减不会对已安装的组件构成重大隐患。

然而，随着行业对组件功率提升的持续追求，企业正不断探索具有更高紫外线透过率的封装材料，这一现状让紫外线B的影响不容忽视。

研究证实，暴露于紫外线B会导致TOPCon太阳能电池正面的表面复合增加，最终降低电池效率并加速其性能衰减。同时，测试还揭示了“氢与UVID在TOPCon太阳能电池中的复杂关系”——紫外线辐射会在太阳能电池中释放氢，这可能导致表面复合和性能退化。

研究数据显示，尽管紫外线A和紫外线B都会对电池正面产生影响，但能量更高的紫外线B光子会破坏更多的Si-H键，导致更明显的衰减。

论文指出，未来的TOPCon研究人员需要重点关注紫外线，尤其是紫外线B对电池的影响，以确保该技术具备稳定的使用寿命，从而最大限度地提高太阳能效率和电站的经济性。研究同时强调，通过利用紫外线B，能够实现对太阳能电池长期性能的更快、更高效的评估。