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日本开发出抗PID劣化的CIGS薄膜电池

2019/08/15 来源:南开信息港

导读

日本产业技术综合研究所(以下简称产综研) 月18日宣布,开发出了不容易发生PID劣化现象的CIGS型化合物类板。PID是Potential

  日本产业技术综合研究所(以下简称产综研) 月18日宣布,开发出了不容易发生PID劣化现象的CIGS型化合物类板。PID是Potential Induced Degradation的缩写,意思是潜在电势诱导衰减,这种现象会导致电站发电量下降。

  PID现象是将电池板串联起来在高电压下使用时出现的性能劣化现象,会导致发电量大幅下降。2005年中国光伏电池板厂商首次报告了这一现象,之后欧美的光伏电站也发现了输出功率大幅下降的现象,成为一大问题。

  出现PID现象原因是,在温度较高且湿度较大的条件下,如果光伏电池板承受高电压,钠离子就会从玻璃基板扩散到密封材料中,从而侵入电池单元(发电元件)的表面及内部。

  产综研此次开发的CIGS光伏电池板并未使用通常的EVA作为密封材料,而是使用了离聚物树脂(在乙烯与异丁烯酸的共聚物中加入少量的金属离子、使分子间交联的树脂)。产综研通过PID试验发现,这种CIGS光伏电池板的抗PID性能高于硅类光伏电池板。此外,通过使用体积电阻率高的离聚物作为密封材料,进一步提高了抗PID性能。

  截至目前,日本的百万瓦级光伏电站还没有发现因PID现象导致劣化的案例。不过,长期稳定的发电对收益有很大影响,因此,估计今后这种现象会越来越受关注。

  CIGS光伏电池使用由铜(Cu)、铟(In)、硒(Se)、镓(Ga)、硫(S)这5种元素构成的化合物半导体,可通过厚度仅2 m的光吸收层实现充分的光吸收,并且基板还可使用便宜的玻璃和金属薄膜,因此作为成本低且可获得高转换效率的光伏电池备受关注。CIGS光伏电池方面,Solar Frontier(东京都港区)已启动年产900MW的量产工厂,日本的光伏电站也已陆续开始采用。

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