低温焊料可能引发无主栅光伏组件性能的大幅衰减

来源:建筑光伏与碳中和技术发布时间:2025-11-07 14:26:16

梅耶博格的“SmartWire”是光伏组件无主栅互联的主流技术路线之一。有学者研究发现,SmartWire所使用的低温焊料与电池片栅线的连接可能存在缺陷,从而造成组件在高温天气下的性能异常衰减。

图片

资料/图:J. Hartley et. al., Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 2025; 33:1139–1153

上述论点由美国Sandia实验室的研究团队提出。他们对SmartWire小组件进行了各种加速老化序列测试,发现凡是参与过高温序列测试的样品,功率均有9%左右的衰减,并且衰减主要来自填充因子(FF)的衰减。

图片

资料/图:J. Hartley et. al.

这些小组件被标记为A型样品。该团队对另外三种类型样品进行了剖面制样和电镜测试。这三种样品分别是制造于2020年(B型)、2022年(C型)和2018年(D型)的商业全尺寸SmartWire组件。A、B、C样品所用的低温焊料为锡铋合金,D样品中的低温焊料为铟锡合金。

图片

资料/图:J. Hartley et. al.

A型样品的光学显微镜(OM)图像和C型样品的扫描电镜背散射图像(BEI)如下图所示。在背散射图像中可以看到铜焊丝和焊料间形成了厚度1um的界面层,能谱分析显示该界面层为铜锡合金。银浆和焊料之间观察不到类似的界面合金层,但有微裂纹存在(红箭头处)。研究团队由此推断,铜焊丝与焊料之间为冶金结合,结合强度较强;而银浆与焊料之间仅为物理接触,连接强度较弱。

图片

资料/图:J. Hartley et. al.

随后,该研究团队设计了一套含有4个不同序列(I、II、III、IV)的加速老化测试方案,分别模拟冬季、春季、热带和沙漠四种环境或气候类型,并对多个A型样品进行了测试。测试样品被分为三组,A组参与序列I,II测试,B组参与序列III,IV测试,C组参与全部四个序列测试。结果显示,A组样品衰减较小,而B组与C组样品均有9%左右的功率衰减(图二)。

图片

资料/图:J. Hartley et. al.

研究团队对衰减后的样品进行EL检测,发现了封装材料脱层、焊带栅线连接失效、断栅等缺陷(标题图左)。他们对缺陷位置(白色圆圈)进行了剖面制样和SEM表征,其背散射图显示背银浆料与焊料之间存在孔隙(标题图右)。

他们对该现象的解释如下:SmartWire工艺中电池片的互连,是在层压过程中实现的,靠的是带有焊丝的聚合物薄膜在层压后的冷却过程中收缩产生的压力,将焊丝压在电池片表面,使得焊丝通过其表面的焊料与银栅线形成物理接触。在高温序列测试中,组件温度升高导致聚合物薄膜膨胀,对焊丝的压力减小,焊丝(及焊料)便与栅线脱开了。

他们对组件在层压后的冷却过程(下图左)和高温序列测试过程(下图右)进行了有限元仿真。仿真结果显示,聚合物薄膜的收缩力在上述两个过程中具有相反的变化趋势,与他们的解释相一致。

图片

资料/图:J. Hartley et. al.

研究团队由此指出,SmartWire技术中的低温焊料互联工艺存在不足,有可能导致组件在高温下的性能异常衰减;而IEC61215/61730标准中的序列测试,是针对串焊工艺设计的;对于SmartWire类型的组件,需要设计新的序列测试(例如本文中的III、IV),才能更准确地模拟这类组件的长期耐候性。


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202511/07/50012104.html
责任编辑:周末
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
晶科能源申请光伏组件及其制造方法专利,提升光伏组件的加工良率和工作稳定性来源:金融界 发布时间:2026-05-29 17:58:44

晶科能源(海宁)有限公司于2025年11月申请了一项名为“一种光伏组件及其制造方法”的发明专利(公开号CN122121332A),聚焦太阳能电池技术领域。该专利提出一种新型光伏组件结构,通过优化互联条与电池串的空间布局——使第二互联条沿垂直方向设于电池片背光面并部分重合,从而压缩排布空间、提高屏占比和输出功率;同时设计特殊互联部,在保证电性连接的前提下,于第一方向上与电池片预留空隙,有效降低电连接件弯折断裂、焊点开裂及层压隐裂等风险。整体方案旨在提升光伏组件的加工良率与长期工作稳定性。该公司成立于2017年,注册资本35.7亿元,已累计申请专利逾千项。(199字)

高景太阳能申请光伏组件及其制备方法专利,显著提升了光伏组件在严苛环境下的长期可靠性来源:金融界 发布时间:2026-05-29 17:57:44

青海高景太阳能科技有限公司、广州高景太阳能科技有限公司及高景太阳能股份有限公司联合申请了一项名为“一种光伏组件及其制备方法”的发明专利(公开号CN122121274A,申请日为2026年3月)。该专利聚焦提升光伏组件在高温、高湿等严苛环境下的长期可靠性,核心在于创新性地采用双层级功能涂层结构:前板玻璃侧设含离子捕捉剂的第一涂层,背板玻璃及边框侧设含片状纳米屏障填料的第二涂层,分别从化学捕获和物理阻隔两个维度协同抑制电势诱导衰减(PID)效应。该方案提供了一种高效、低成本的外部防护新路径。文中还简要介绍了三家申请企业的成立时间、所在地、主营业务及知识产权布局概况。

TOYO: 预计2026年电池片出货5.5–5.8GW,组件出货1-1.3GW来源:光伏情报处 发布时间:2026-05-19 08:50:16

2026年第一季度未经审计财务业绩2026年第一季度营收约1.428亿美元,较2025年同期的5150万美元增长177.0%,增长主要来自太阳能电池及组件销量提升。2026年第一季度毛利润约4780万美元,较2025年同期的480万美元大幅增长894.8%;毛利率从2025年同期的9.3%提升至33.5%。2026年第一季度总运营费用升至1150万美元,2025年同期为610万美元。2026年第一季度基本及摊薄后每股收益均为0.75美元,2025年同期TOYO股东应占基本及摊薄后每股亏损0.10美元。

美国一季度太阳能电池片进口3.8GW, 同比下降16%来源:光伏情报处 发布时间:2026-05-18 09:10:16

从2024年初到2025年中,美国电池片进口量呈现持续增长的态势,在2025年6月达到峰值3523MW;进入2025年下半年后,进口量开始回落,2025年11月大幅增长至2910MW,12月下降至904MW。

SEG Solar宣布美国4GW光伏组件扩产计划,同步完善印尼垂直一体化供应链来源:TaiyangNews 发布时间:2026-05-14 09:10:57

SEGSolar宣布,将在德克萨斯州休斯顿新建一座4GW光伏组件工厂,此举将使其美国本土光伏组件总产能提升至约6GW。为应对不断变化的政策和贸易环境,SEGSolar采取了东南亚垂直一体化与美国本土制造相结合战略。一旦印尼上游项目全部完工,SEGSolar将拥有从硅棒、硅片、电池片到光伏组件的完整可追溯供应链,这对于满足美国市场日益严格的合规要求至关重要。目前,SEGSolar已能够提供采用非PFE电池片生产的光伏组件。此外,SEGSolar还在积极拓展业务版图。

晶科能源申请一种光伏组件专利,有利于提升光伏组件的效率来源:晶科能源 发布时间:2026-04-13 09:06:44

国家知识产权局信息显示,晶科能源股份有限公司;浙江晶科能源有限公司申请一项名为“一种光伏组件”的专利,公开号CN121843256A,申请日期为2024年8月。专利摘要显示,本申请涉及一种光伏组件,光伏组件包括电池串、汇流条和至少一条用于连接汇流条和电池串的电池片的焊带。通过这样的设计可以将汇流条设置在电池片的背侧,减少汇流条在光伏组件的长度方向所占用的空间,从而有利于提升电池片的面积占比,进而有利于提升光伏组件的效率。

陕西西安高新区2025年高效光伏组件、光储及综合用能优化项目财政补贴的通知来源:西安高新区发展改革局 发布时间:2026-04-07 11:43:42

(二)市级复核及评审1.高效组件和光储项目:市发改委联合相关部门对上报材料进行复核,必要时进行现场抽查。六、问题和建议附件3西安市XXX公司综合用能优化项目申报承诺书项目名称:本法人单位承诺:1.我单位近三年无不良行为记录2.我单位对申报的全部资料真实性负责。

隆基绿能申请光伏组件及光伏系统专利,能够减轻细栅的氧化风险来源:金融界 发布时间:2026-04-07 08:55:37

国家知识产权局信息显示,隆基绿能科技股份有限公司申请一项名为“光伏组件及光伏系统”的专利,公开号CN121793507A,申请日期为2025年11月。本发明实施例中,能够减轻细栅的氧化风险,保证光伏组件的可靠性。

世地光伏取得用于海上光伏组件的光伏接线盒专利来源:金融界 发布时间:2026-04-01 14:31:33

国家知识产权局信息显示,世地光伏科技(泰州)有限公司取得一项名为“一种用于海上光伏组件的光伏接线盒”的专利,授权公告号CN120567030B,申请日期为2025年6月。天眼查资料显示,世地光伏科技(泰州)有限公司,成立于2023年,位于泰州市,是一家以从事电力、热力生产和供应业为主的企业。企业注册资本15000万人民币。通过天眼查大数据分析,世地光伏科技(泰州)有限公司参与招投标项目12次,专利信息24条,此外企业还拥有行政许可14个。

格力电器申请光伏组件和光伏组件异常处理方法专利,光伏组件包括多个可拆卸的光伏模块来源:金融界 发布时间:2026-03-31 13:54:57

国家知识产权局信息显示,珠海格力电器股份有限公司申请一项名为“光伏组件和光伏组件异常处理方法”的专利,公开号CN121772355A,申请日期为2025年12月。天眼查资料显示,珠海格力电器股份有限公司,成立于1989年,位于珠海市,是一家以从事电气机械和器材制造业为主的企业。通过天眼查大数据分析,珠海格力电器股份有限公司共对外投资了98家企业,参与招投标项目33264次,财产线索方面有商标信息5000条,专利信息5000条,此外企业还拥有行政许可928个。

晶科能源推出专为数据中心能源需求定制的高性能 AIDC 光伏组件 - 绿色建造非洲来源:Green Building Africa 发布时间:2026-03-23 17:12:01

专为极端环境下的安全性、韧性和全天候性能而设计。晶科能源(JinkoSolar)宣布全球推出其 AIDC(人工智能数据中心)光伏组件,这是一款专门为了满足数据中心和人工智能驱动基础设施日益增长的能源需求而开发的新产品线。该系列产品于 3 月 20 日在上海正式发布,基于公司的 Tiger Neo 3.0 TOPCon 技术平台打造,适用于包括传统数据中心、AI 数据中心、GPU 集群、超级计算设施以及半导体制造厂在内的多种应用场景。此次发布正值运营商寻求可靠且具有成本效益的清洁能源解决方案之际,旨在支持高强度计算工作负载的同时推进脱碳目标。新产品的核心重点在于最大化能源产出并最小化生命周期成本...