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。

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
双强标倒逼光伏材料无卤化:无卤阻燃剂厂家兴秀成的组件周边阻燃解决方案来源:咸宁新闻 发布时间:2026-09-23 17:42:51

本文介绍了2026—2027年光伏行业阻燃标准升级背景下,无卤阻燃材料的迫切需求与技术应对路径。工信部《光伏组件安全要求》强制性国标与新版GB 8624-2025标准同步实施,首次将光伏组件纳入建筑材料燃烧性能分级体系,明确要求接线盒、连接器、复合边框、线缆等外部聚合物部件必须满足V-1及以上阻燃等级,并通过“燃烧性能+产烟+滴落+烟气毒性”四维评价,无卤化由此成为合规底线。文章系统梳理了四大核心痛点:V-1达标与卤系禁用冲突、1500V系统对CTI≥500V的高压绝缘要求、25年户外服役下的耐候与抗析出挑战、BIPV场景的低烟无毒刚性约束。在此基础上,兴秀成公司依托磷氮系无卤阻燃技术,为四大光伏周边场景提供定制化解决方案,覆盖高CTI接线盒、耐候型连接器、V-0级复合边框及低烟无卤线缆,并已通过改性塑料企业进入宁德时代、比亚迪等头部供应链。全文聚焦政策驱动下的材料迭代逻辑与产业化落地路径。(198字)

锚定出海新标尺,通威联合编制的《一码通全球·金融助绿行——光伏组件产品数字护照(DPP)白皮书》顺利通过专家评审来源:通威股份 发布时间:2026-09-22 09:22:34

通威股份联合兴业银行成都分行发布《光伏组件产品数字护照(DPP)白皮书》,首创“金融+DPP”协同机制,系统破解欧盟ESPR等绿色贸易规则下的ESG合规、碳核算与供应链治理难题,提出“一产品一档案”落地路径与“通威实践”范式,获20余位权威专家高度评价并一致通过评审。

每块光伏组件征收14加元环保费!加拿大阿尔伯塔省新规引发争议来源:TaiyangNews 发布时间:2026-09-08 08:58:36

加拿大阿尔伯塔省将于2026年10月1日实施光伏组件强制回收计划,对新供应的每块面积≥1m²的晶硅或薄膜组件征收14加元环保费,覆盖住宅、商业及大型地面项目。该费用旨在覆盖未来报废组件的收集、运输与回收成本,并支持本地回收能力建设。据估算,全省现有光伏组件中逾95%将在2045年前退役,产生约7.27万吨废弃物,可回收玻璃、铝、硅等材料。然而,加拿大可再生能源协会(CanREA)质疑该收费标准显著偏高——其委托研究显示,考虑通胀与再利用因素后,单块组件回收成本现值仅约5加元;且太阳能与风电是省内唯一被征收此类附加费的发电技术,相关项目已承担场地恢复资金义务。CanREA呼吁暂缓收费,优先完善再利用机制、认证标准与收集体系。(199字)

价值上百万的光伏组件竟全是假货来源:西安中院 发布时间:2026-08-28 06:17:11

2013年成立的郑州某泰能源公司,由周某敬实际控制,主营太阳能产品经销。2021年7月,该公司与希腊客户签订合同,以每片113.4欧元价格销售1860片某品牌540瓦光伏组件。为牟取非法利益,周某敬在未经商标权利人许可的情况下,委托江西厂家生产外观、尺寸相同的仿冒组件1240片,并网购正品铭牌贴标,伪造检验报告后出口至希腊,货款折合人民币102万余元。希腊客户使用中发现质量问题,经品牌方核实确认系假冒注册商标产品。法院审理认定,该公司及周某敬构成假冒注册商标罪,非法经营数额特别巨大;鉴于单位及个人均构成自首、认罪认罚并积极赔偿,依法予以从宽处罚,分别判处罚金20万元和5万元,周某敬获刑一年七个月。判决已生效。

无酸浮选工艺实现100%银回收!纽卡斯尔大学启动光伏组件回收中试线来源:TaiyangNews 发布时间:2026-08-24 08:38:43

澳大利亚纽卡斯尔大学研究团队成功完成光伏组件无酸银回收工艺的连续中试试验,实现近100%的银回收率。该工艺结合机械破碎、研磨与泡沫浮选技术,仅依赖水、空气及少量浮选药剂,无需强酸,避免了传统酸浸法产生的危险废料。试验处理约22kg电池片(源自460kg退役组件),将银富集至占原料仅1.25%的产物中,银浓度提升超80倍。该成果是在前期小规模批量试验(银回收率超97%)基础上的重要升级,验证了工艺在连续运行条件下的可行性与稳定性。初步经济评估显示,其成本约为传统酸浸法的1/3至1/5,有望显著降低光伏组件回收成本,提升商业应用前景。

CRU预测2026年全球新增光伏装机590GW,需求下滑与产能过剩并存来源:TaiyangNews 发布时间:2026-08-21 08:53:53

CRU/Exawatt光伏板块负责人Alex Barrows在TaiyangNews会议上指出,受中国市场需求显著下滑影响,2026年全球新增光伏装机量预计为590GW,同比下降约12%;其中中国前5个月装机量同比骤降70%。尽管全球装机有望自2027年起恢复增长,但增速将低于前期高点,原定2030年达1TW的乐观目标面临下调压力。与此同时,制造业产能过剩持续加剧,仅中国多晶硅产能即达需求的三倍,而并购与破产退出尚未有效缓解供需失衡。新国标(2027年初实施)或推动部分落后产线淘汰,但执行力度存不确定性。企业正加速向储能、系统集成及项目融资等领域拓展;出口结构亦在调整,菲律宾成美进口新热点,非洲制造扩张则面临反规避调查风险。技术层面,TOPCon 3.0将逐步放量,BC与TOPCon或将长期共存,钙钛矿叠层技术商业化预计延至2030年代初。(199字)

13.2GW!土耳其光伏组件产能超越全欧盟来源:TaiyangNews 发布时间:2026-08-21 08:52:11

文章指出,土耳其当前运营中的光伏组件产能达13.2GW,已超过欧盟27国合计的9.7GW,成为欧洲地区最大的光伏组件制造基地。这一现状与欧盟推动光伏制造“回流”的政策目标形成反差。数据显示,欧盟本土电池片、硅片及多晶硅等上游环节产能严重不足:仅分别拥有5.3GW、1.2GW和27.6GW(主要来自德国瓦克),远未达到《净零工业法案》所设定的2030年各环节76GW目标。尽管欧洲供应链地图统计了大量规划产能(总计超260GW),但多数项目仍处于宣布或不确定阶段,约61%的规划组件产能尚未落地,另有28个项目已被取消或暂停。

天合光能取得太阳能电池片主栅结构相关专利,该主栅结构用于传导太阳能电池板电流来源:新浪证券 发布时间:2026-07-30 09:48:47

天合光能股份有限公司于2022年7月8日申请了一项名为“太阳能电池片的主栅结构”的外观设计专利,国家知识产权局于2026年7月24日予以授权并公告(授权公告号CN310112504S)。该专利聚焦于太阳能电池片中用于传导电流的主栅结构,核心设计要点体现在三种不同方案(设计1至设计3)中栅线单元的几何形状及其排列组合方式,其中设计1被指定为基本设计。专利产品属薄型结构,因此省略了后视图、左右视图、俯视图、仰视图及立体图。该外观设计旨在优化主栅的视觉形态与布局特征,服务于光伏组件中电流收集与导出的功能需求。

光伏强标时代,通威TNC系列组件交出满分答卷来源:通威股份 发布时间:2026-06-30 09:04:06

6月25日,光伏两项强制性国标宣贯会召开,2027年6月1日起实施。通威TNC组件率先通过国家级“安全符合性”与“防火性能”双认证,静态载荷达6000Pa(超国标150%),热斑温度低至40℃+,铭牌参数全程可溯源,以远超强标要求的硬核实力,定义光伏高质量发展新标杆。

【索比光伏价格指数】组件价格全线止跌,光伏产业链底部特征进一步夯实来源:索比咨询 发布时间:2026-06-18 15:10:49

光伏组件价格本周止跌企稳,TOPCon、HJT主流报价维持0.72–0.76元/W;硅料延续跌势,N型复投均价3.34万元/吨;硅片持稳、电池片微降。供需端呈现“需求弱复苏+供应主动收缩”双轨并行,行业出清加速,底部修复信号初显。

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)