澳大利亚新南威尔士大学（UNSW）的研究人员评估了助焊剂对湿热（DH）条件下TOPCon太阳能电池金属接触腐蚀的影响。
DH测试是一种加速测试，用于测试组件在极端湿热环境下的可靠性。其标准形式是将光伏组件放置在温度为85°C、湿度为85%的受控室内，持续至少1,000小时。
该研究的通讯作者Bram Hoex介绍道： “我们的研究为光伏制造商提供了一种快速、低成本的诊断方法，以便在生产早期发现与焊接相关的可靠性问题。它还能帮助行业减少因湿气引起的腐蚀所造成的保修索赔和性能损失。”
在组件组装过程中，助焊剂用于去除极耳带或汇流带上的氧化物。
科学家们重点分析了所谓的“免清洗”助焊剂，这种助焊剂在焊接后无需清洗，从而简化了生产工艺。这些助焊剂可以去除氧化物，形成牢固的冶金结合，同时几乎不留下非导电残留物。
在测试中，他们使用了两种商用助熔剂，分别称为助熔剂A和助熔剂B，其中后者基于L-苹果酸，前者基于羧酸。此外，他们还使用了三个商用TOPCon电池，这些电池分别于2019年、2022年和2023年通过激光增强接触优化(LECO)工艺生产。
科学家们表示“这三种n型TOPCon电池都具有相似的结构设计，正面采用掺硼(p+)发射极，表面覆有氧化铝(Al2O3)和氢化氮化硅(SiNx)，并通过丝网印刷形成H型银栅，背面则由二氧化硅(SiO2)、掺磷(n+)多晶硅、SiNx和类似的H型银栅构成。”但他们并未透露制造商的名称。
将电池分为三组：G1)正面暴露助焊剂A；G2)正面暴露助焊剂B；G3)背面暴露助焊剂A；G4)背面暴露助焊剂B；G5)未暴露助焊剂的对照组。助焊剂通过喷涂方式施加，并在85°C的热板上干燥，最长10分钟。
“我们的分析表明，‘免清洗’助焊剂的残留物会导致TOPCon正面银铝(Ag-Al)触点在DH暴露下严重腐蚀，从而增加串联电阻并降低效率，”Hoex说道。“含卤素的助焊剂A的腐蚀性明显高于助焊剂B，但两者都会导致显著的性能下降。”
研究小组还发现，背面的银浆基本不会发生降解，其化学性质更稳定，而且更致密的金属化结构和更低的铝含量可提高耐腐蚀性。
作为这些退化问题的潜在解决方案，学者们建议应用未封装的电池级DH测试，以便在组件组装之前快速识别与助焊剂相关的风险，以及选择卤素含量最少且酸含量优化的助焊剂配方，以降低腐蚀潜力。
Hoex总结道：“我们还建议优化金属化膏的成分和结构，以限制助焊剂的渗透。”
该研究成果发表在《Solar Energy Materials and Solar Cells》杂志上，题为《“Assessing the impact of solder flux-induced corrosion on TOPCon solar cells solar energy materials and solar cells》。
今年2月，新南威尔士大学和中加光伏组件制造商Canadian Solar的研究人员研究了助焊剂对TOPCon和异质结(HJT)太阳能电池的影响，并确定该组件的选择是避免潜在组件故障的关键。
通过这项研究，科学家们发现，HJT电池的功率损耗是由金属化层中的孔洞造成的，这些孔洞有利于助焊剂渗透，从而引发化学反应，导致性能下降。此外，这项研究还确定了HJT电池中的ITO层极易受到助焊剂的损坏。
几个月后，韩国电子技术研究院（KETI）的一组研究人员调查了市售焊剂如何腐蚀HJT太阳能电池中的氧化铟锡（ITO）电极，并发现在电池互连过程中存在很大的早期退化风险。
新南威尔士大学先前的研究展示了紫外线诱导降解（UVID）对TOPCon电池的影响、在加速湿热条件下用乙烯醋酸乙烯酯（EVA）封装的工业TOPCon太阳能组件的降解机制，以及TOPCon太阳能电池易受接触腐蚀和三种在PERC面板中从未检测到的TOPCon太阳能组件故障。
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