T/CPIA 0055.3-2025 晶体硅光伏电池 第3部分：背接触光伏电池

　　团 体 标 准

　　T/CP IA 0055.3—2025

　　晶体硅光伏电池

　　第 3 部分：背接触光伏电池

　　Crystalline silicon photovolat ic cells Part 3：back contact photovoltaic cells

　　2025 - 03 - 15 发布 2025 - 03 - 30 实施

　　中国光伏行业协会 发 布

　　前 言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　本文件是T/CPIA 0055《晶体硅光伏电池》的第3部分。T/CPIA 0055已经发布了以下部分：

　　——第 1 部分：n 型隧穿氧化钝化接触光伏电池;

　　——第 2 部分：异质结光伏电池;

　　——第 3 部分：背接触光伏电池。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

　　本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会提出。

　　本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会归口。

　　本文件起草单位：隆基绿能科技股份有限公司、中国电子技术标准化研究院、天合光能股份有限公司、一道新能源科技股份有限公司、广州市儒兴科技股份有限公司、无锡帝科电子材料股份有限公司、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司、新华水力发电有限公司、中国大唐集团技术经济研究院有限责任公司、苏州UL美华认证有限公司、武汉帝尔激光科技股份有限公司、常州百佳年代薄膜科技股份有限公司、阿特斯阳光电力集团股份有限公司、长三角太阳能光伏技术创新中心、国家太阳能光伏产品质量检验检测中心、英利能源发展有限公司、国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司西宁分公司、拉普拉斯新能源科技股份有限公司、浙江润海新能源有限公司、杭州福斯特应用材料股份有限公司、晶澳(扬州)太阳能科技股份有限公司。

　　本文件主要起草人：李振国、童洪波、庄天奇、卢俊雄、蒋仙、曲铭浩、闫萍、章康平、丁冰冰、张洪旺、李金雨、叶枫、赵东明、张高猛、王涛、徐静、李云朋、於龙、李君君、朱华、严拯、周乐、吴艳芬、刘穆清、王美娟、张伟、孟庆平、林佳继、连维飞、曹明杰、陈泉阳。

　　引 言

　　T/CPIA 0055旨在确立不同晶体硅光伏电池生产过程中遵循的技术原则和条件， 由三个部分组成。

　　——第 1 部分：n 型隧穿氧化钝化接触光伏电池。目的在于确立 n 型隧穿氧化钝化接触光伏电池的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、储存和运输。

　　——第 2 部分：异质结光伏电池。 目的在于确立晶体硅异质结光伏电池的的技术要求、试验方法、检验规则以及包装、标识、储存和运输。

　　——第 3 部分：背接触光伏电池。目的在于确立背接触光伏电池的技术要求、试验方法、检验规则、包装、标识、储存和运输。

　　晶体硅光伏电池 第 3 部分：背接触光伏电池

　　1 范围

　　本文件规定了背接触光伏电池的技术要求，试验方法，检验规则，包装、标识、储存和运输。

　　本文件适用于以P型或N型单晶硅为衬底材料的背接触光伏电池，其它类似结构的光伏电池可参考使用。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 191 包装储运图示标志

　　GB/T 2297 太阳光伏能源系统术语

　　GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第1部分：按接受质量(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T 2829 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)

　　GB/T 4857(所有部分) 包装 运输包装件基本试验

　　GB/T 14264 半导体材料术语

　　GB/T 29195 地面用晶体硅太阳电池总规范

　　IEC 60891 光伏器件 I-V特性的温度和辐照度修正方法(Photovoltaic devices—Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V characteristics)

　　IEC 60904-1 光伏器件 第1部分 :光伏电流-电压特性的测量(Photovoltaic devices-Part 1 : Measurement of photovoltaic current-voltage characteristics)

　　IEC 61215-2 地面用光伏组件 设计鉴定和定型 第2部分：测试程序(Terrestrial photovoltaic (PV) modules—Design qualification and type approval—Part 2 : Test procedures)

　　IEC 63202-1 光伏电池 第1部分：晶体硅光伏电池光致衰减试验方法(Photovoltaic cells—Part 1 : Measurement of light-induced degradation of crystalline silicon photovoltaic cells)

　　IEC TS 63202-2 光伏电池 第2部分：晶体硅光伏电池电致发光图像(Photovoltaic cells—Part 2 : Electroluminescence imaging of crystalline silicon solar cells)

　　IEC TS 63202-4 光伏电池 第4部分： 晶体硅光伏电池光热诱导衰减试验方法(Photovoltaic cells — Part 4 : Measurement of light and elevated temperature induced degradation of crystalline silicon photovoltaic cells)

　　3 术语和定义

　　GB/T 2297、GB/T 14264、GB/T 29195界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1

　　P 型/N 型光伏电池 P-type/N-type photovoltaic cells

　　以P型/N型晶体硅为衬底的光伏电池。

　　3.2

　　背接触光伏电池 back contact photovoltaic cell BC光伏电池 BC photovoltaic cell

　　正电极、负电极均制作在电池背面的光伏电池。

　　3.3

　　P 型背接触光伏电池 P-type back contact photovoltaic cells

　　PBC电池 PBC cells

　　以P型晶体硅为衬底，背面N区以隧穿氧化硅和N型多晶硅为PN隧穿结， 由叠层钝化膜和隧穿氧钝化接触实现复合钝化的背接触光伏电池。

　　3.4

　　全隧穿氧钝化接触背接触光伏电池 tunnel oxide passivated contact back contact photovol taic cells

　　TBC电池 TBC cells

　　以P型/N型晶体硅为衬底，背面以隧穿氧化硅和多晶硅为PN隧穿结，背面P区和N区实现全隧穿氧钝

　　化接触的背接触光伏电池。

　　3.5

　　异质结背接触光伏电池 heterojunction back contact photovoltaic cells

　　HBC电池 HBC cells

　　以P型/N型晶体硅为衬底，背面以掺杂非晶硅/纳米晶体硅薄膜为PN发射结和背场，结合透明导电薄膜、金属电极构成的背接触光伏电池。

　　3.6

　　异质结和隧穿氧钝化接触混合背接触光伏电池 heterojunction tunnel oxide passivated cont act hybrid passivated back contact photovoltaic cells

　　HTBC电池 HTBC cells

　　以P型/N型晶体硅为衬底，背面以掺杂非晶硅/纳米晶体硅薄膜为PN发射结，非发射结以隧穿氧化硅和多晶硅实现钝化接触，结合透明导电薄膜、金属电极构成的背接触光伏电池。

　　3.7

　　雪崩击穿 avalanche breakdown

　　在能使一些自由载流子获得足够能量而电离释放出新的电子-空穴对的强电场作用下，半导体中自由载流子的累积倍增所引起的击穿。

　　[来源：GB/T 17573—1998，2.18] 3.8

　　齐纳击穿 zener breakdown

　　在强电场的影响下， 由于隧道作用使电子从价带跃迁到导带而引起的击穿。

　　[来源：GB/T 17573—1998，2.21]

　　3.9

　　自动光学检测 automated optical inspection;AOI

　　基于光学原理对产品外观缺陷进行的自动检测。

　　4 技术要求

　　4.1 分类

　　背接触(BC)光伏电池按照衬底类型、PN结类型和钝化方式可分为：

　　——P 型背接触光伏电池(PBC 电池);

　　——异质结背接触光伏电池(HBC 电池);

　　——异质结和隧穿氧钝化接触混合背接触光伏电池(HTBC 电池) :

　　. HTBC雪崩击穿电池;

　　. HTBC齐纳击穿电池。

　　——全隧穿氧钝化接触背接触光伏电池(TBC 电池)：

　　. TBC雪崩击穿电池;

　　. TBC齐纳击穿电池。

　　4.2 外观

　　BC电池的外观应符合表1的规定， 电池外观图示示例见附录A。

　　表 1 外观要求

　　4.3 电性能

　　BC电池的电性能要求应符合表2的规定。

　　表 2 电性能要求

　　4.4 电致发光(EL)

　　BC电池电致发光EL的要求应符合表3的规定，电池电致发光(EL)图示示例见附录C，灰度判定标准应符合附录D的要求。

　　表 3 电致发光 (EL)要求

　　4.5 力学性能

　　4.5.1 翘曲度

　　电池的弯曲变形以翘曲度来衡量，应符合下列要求：

　　——边长≤200 mm 时,BC 电池翘曲度应≤1mm;

　　——边长>200 mm 时,BC 电池翘曲度应≤3mm。

　　4.5.2 电极焊接强度

　　4.5.2.1 焊带与电极主栅间无虚焊或过焊现象。

　　4.5.2.2 电极主栅不应从基体材料上脱落。

　　4.5.2.3 PBC 电池和 TBC 电池背面的正极和负极主栅平均焊接拉力≥2 N/mm，且 90 %的点大于平均值; HBC 电池和 HTBC 电池背面的正极和负极主栅平均焊接拉力≥1N/mm，且 90 %的点大于平均值。

　　4.6 可靠性

　　BC电池的可靠性要求应符合表4的规定。

　　表 4 可靠性要求

　　5 试验方法

　　5.1 外观测试

　　在照度不小于1 000 lux的光源下人工检测，或利用AOI自动光学检测， 电池外观检测方法见表5。

　　表 5 电池外观检测方法

　　5.2 电性能测试

　　5.2.1 电性能参数测试

　　按照 IEC 60904-1 的规定进行。

　　5.2.2 温度系数测试

　　按照IEC 60891的规定进行。

　　5.3 电致发光(EL)测试

　　按照IEC TS 63202-2的规定进行。

　　5.4 力学性能测试

　　5.4.1 翘曲度测试

　　按照GB/T 29195的规定进行。

　　5.4.2 电极焊接强度测试

　　5.4.2.1 对焊接后的涂锡焊带与电池片进行 180 ° 的剥离试验，剥离试验示意图见图 1。

　　5.4.2.2 电池片放置拉力测试平台需使用固片夹进行固定。涂锡焊带通过上夹板的开槽引出(开槽的宽度应略大于涂锡焊带的宽度)。

　　5.4.2.3 在试验机上以 300mm/min 的速度进行试验，试验机的测力系统准确度应为 1 级或优于 1 级，记录平均剥离强度(平均剥离力与涂锡焊带宽度的比值)，应取剥离曲线中相对峰值曲线段。电极抗拉测试需监控到主栅每个焊点位置，同时记录单点合格率，PBC 电池和 TBC 电池单点合格率为每个峰值对应值大于等于 2 N/mm 的个数与总峰值个数的比值，HBC 电池和 HTBC 电池单点合格率为每个峰值对应值大于等于 1 N/mm 的个数与总峰值个数的比值。

　　注：适用于有主栅和焊盘设计的电池，且组件为红外焊接工艺。

　　图 1 剥离试验示意图

　　5.5 可靠性测试

　　5.5.1 电池光致衰减试验(LID)

　　按照IEC TS 63202-1的规定进行。

　　5.5.2 电池光热衰减试验(LeT ID)

　　按照IEC TS 63202-4的规定进行。

　　5.5.3 组件 UV 辐照试验

　　按照IEC 61215-2 :2021中4.10(MQT 10)的规定进行。

　　5.5.4 组件热循环试验(TC)

　　按照IEC 61215-2 :2021中4.11(MQT 11)的规定进行。

　　5.5.5 组件湿热试验(DH)

　　按照IEC 61215-2 :2021中4.13(MQT 13)的规定进行。

　　5.5.6 组件热斑试验

　　按照IEC 61215-2:2021中4.9(MQT 09)的规定进行。

　　6 检验规则

　　6.1 检验分类

　　检验分为型式检验和出厂检验。

　　6.2 型式检验

　　6.2.1 有下列情况之一时，应进行型式检验：

　　a) 新产品试制定型鉴定时;

　　b) 技术、工艺、原材料发生变化，可能影响产品性能时;

　　c) 半年停产后恢复生产时;

　　d) 交收检验结果与上次型式检验结果有较大差异时;

　　e) 行业主管部门提出型式检验要求时。

　　6.2.2 型式检验若有任一项目不符合本文件要求，应重新采样检验。若仍有不合格项，则型式检验为不合格。

　　6.3 出厂检验

　　每个生产批次产品出厂前应进行出厂检验，出厂检验抽样方案可按GB/T 2828.1的规定执行。

　　6.4 检验项目

　　检验项目应符合表6的规定。

　　表 6 检验项目

　　7 标志、包装、储存和运输

　　7.1 标志

　　7.1.1 包装上应有清晰的标志，包括但不限于制造商名称、制造商地址、产品名称、产品型号、转换效率或最大功率、生产日期和批号、执行标准等信息。

　　7.1.2 外包装储运图示标志应按照 GB/T 191 的规定执行。

　　7.2 包装

　　7.2.1 包装分内包装和外包装。

　　7.2.2 内包装应保证电池片清洁、防潮。

　　7.2.3 外包装箱应满足 GB/T 4857(所有部分)的测试要求，确保电池在储存、运输过程中免受损害。

　　7.2.4 外包装应采用环保材料，可回收循环使用。

　　7.3 储存

　　应在干燥无腐蚀性气体的环境条件下储存，温度25 ℃±3 ℃ , 电池存储环境相对湿度应不大于60%。

　　7.4 运输

　　7.4.1 应使用有缓冲材料的包装进行运输，运输过程中应防止碰撞及日晒雨淋。

　　7.4.2 装卸产品及运输过程中，不应与具有挥发腐蚀性及坚硬品混装混运，确保无机械损伤、避免受潮，应有防震、防撞击、防挤压及防雨淋等措施。在搬运过程中应保持外包装完好，小心轻放，防止损伤。

　　附 录 A

　　(资料性)

　　电池外观图示示例

　　电池外观图示示例见表A.1。

　　表 A.1 电池外观图示示例

　　表A.1 电池外观图示示例(续)

　　表A.1 电池外观图示示例(续)

　　表A.1 电池外观图示示例(续)

　　表A.1 电池外观图示示例(续)

　　附 录 B

　　(资料性)

　　并联电阻的计算

　　并联电阻按公式(B.1)进行计算，计算方法图示见图B.1。

　　RshuntDf = ··················································· (B.1)式中：

　　RshuntDf——电池暗场正向IV曲线计算得到的并联电阻;

　　ΔU ——电池暗场正向IV曲线坐标轴原点附近的电压差值;

　　ΔI ——电池暗场正向IV曲线坐标轴原点附近的电压差值ΔU相对应的电流差值。

　　图 B.1 并联电阻的计算

　　附 录 C

　　(资料性)

　　电池电致发光(EL)图示示例及解释

　　电池电致发光(EL)图示示例见表C.1。

　　表 C.1 电致发光(EL)图示示例

　　表C.1 电致发光(EL)图示示例(续)

　　B C

　　表C.1 电致发光(EL)图示示例(续)

　　附 录 D

　　(规范性)

　　灰尺度判定规则

　　电池灰尺度的判定规则见图D.1。

　　图 D.1 灰尺度判定规则

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 17573—1998 半导体器件 分立器件和集成电路 第1部分：总则