結晶シリコンの規格が適用できない場合、柔軟なペロブスカイトはどのようにしてテストのジレンマを克服できるのでしょうか?

科学的かつ効率的な検出およびテスト技術は、製品の理解と改善に役立ちます。フレキシブル ペロブスカイト (FPSC) のテストでは、その柔軟性、薄さ、明暗の交替、低照度性能、消費特性などを考慮する必要があります。これらのプロジェクトは従来の太陽光発電とは異なり、既存の検出技術は完全には適用できません。現在、FPSC は工業化の重要な時期にありますが、検出システムの不完全性により開発のペースが制限されており、このギャップは早急に埋める必要があります。この記事では、ペロブスカイト産業における品質テストの参考となることを目的として、Shangrou が実際の研究開発産業化において遭遇したテストの問題に焦点を当てます。

現在、FPSC部品の品質検査技術利用可能な技術電池材料、包装材料、部品、副資材、応用製品多角的に検討。スペースが限られているため、この記事では、包装材料とフレキシブル コンポーネントの 2 つの側面に焦点を当てます。

包装資材

試験体制が改善されました

パッケージング材料は、バッテリーを保護するバリアとして保護を提供すると同時に、物理的および化学的特性を変化させることでモジュールの発電効率を高めることもできます。現在、包装材料の信頼性試験システムは国内外で比較的完全に確立されています。主流のテストは IEC 62788 シリーズです。さらに、GB/T 31034、GB/T 29848、NB/T 10200 などの国内規格やその他の国家、業界、団体の規格も策定されています。試験対象には、バックシート、接着フィルム、エッジシーラントなどのさまざまな材料が含まれます。図1に示すように、試験内容は豊富で完全です。しかし、上記の規格および試験は単一応力条件の影響のみを考慮しており、これらの条件に基づく研究および試験は明らかに完全ではありません。マルチストレスの包括的な老化試験を通じて、製品の実際の用途により適しているだけでなく、高品質を目指す包装材料の開発のための唯一の方法でもあります。

現在、包装材料の包括的な老化シーケンスは主にコンポーネント試験から得られます。たとえば、IEC 61730 に含まれるシーケンス B シーケンス (湿熱 + 紫外線 + 湿潤凍結)、IEC 63209 のシーケンス 3 (湿熱 + 紫外線 + 熱サイクル)、および IEC 63163 の各レベルの老化シーケンスです。テストの内容を図 2-5 に示します。このタイプのテストは、一連のストレス条件に近いものであり、湿潤 UV、高温 UV、低温 UV などの複数のストレスが同時に共存することはありません。このようなテストは将来的に改善される必要があります。

現在、Shangrou は包装材料の包括的な老化試験の具体的な計画を策定しています。複数の標準シーケンスを統合して「湿熱+紫外線照射+熱サイクル」応力同期老化計画(85℃/85%RH湿熱+紫外線照射+(-40℃～85℃)熱サイクルなど)を策定し、動的曲げ(半径5～100mm、1000～10000サイクル)およびFPSCの柔軟性特性の多重応力結合試験を追加します。老化後、GBT 26253/ASTM F3299 規格に従って水蒸気透過率を測定します。

柔軟なコンポーネント

システムの信頼性テストは早急に改善する必要がある

結晶シリコン電池の試験技術は現在では比較的完成しています。現在国内外で主流の結晶シリコンの試験方法は、IEC 61215、IEC 61730、IEC 61853、IEC 60904およびその他の業界規格によって構築された信頼性試験システムに基づいています。ペロブスカイトの工業化が進んだのは比較的遅く、結晶シリコンとの違いにより、結晶シリコンの試験スキームは完全には適用できません。この段階でのペロブスカイトセルの試験内容は、IEC、ISOS、およびその他の業界標準と組み合わせて開発されます。業界には体系的な信頼性テストが存在せず、さまざまな第三者機関のテスト基準もまだ統一されていません。。同時に、ペロブスカイトの特殊な特性を調べるために、結晶シリコンに対する同様の試験に加えて、暗環境、明暗交互、電気的バイアスなどの新たなストレス条件試験を追加する必要もあります。。将来的には、ISOS-M、ISOS-TM、ISOS-LM などの試験を追加して、部品の曲げ性能を検査する必要があります。さらに、ペロブスカイト低照度発電の特性により、低放射照度および室内光源条件下でのコンポーネントの信頼性テストは、緊急の検討が必要な重要な問題となっています。

Shanrou New Energy は、ペロブスカイト電池の特殊な応力影響因子を組み合わせ、コンポーネント IV 試験に基づいた包括的な老化試験システムを確立し、EL、PL、MPPT およびその他の特性試験技術と組み合わせて、光減衰に焦点を当て、他の応力条件を追加しました。 , 既存の ISOS プロトコルには、ISOS-LT (明暗交互 + 高温および低温サイクル)、ISOS-LC (明暗交互 + 一定の湿度と熱) などのテストがすでに存在します。このようなテストは、ISOS-LM (光減衰 + 曲げ)、光減衰 + 一定の湿度と熱 + 高温および低温サイクル、および IEC 63209 シーケンス 3 に類似したマルチサイクル ストレス テストの追加を含むがこれらに限定されず、将来的に改善される予定です。さらに、製品品質管理のレベルでは、Shangrou のすべての種類の柔軟なコンポーネントは、ランダム検査の最小標準要件として IEC TS 63163 カテゴリ 3 に依存しており、これはターゲット シナリオと顧客からのより厳格な要件に基づく追加のテストによって補完されています。

2024 年、Shangrou New Energy は国内初のフレキシブル ペロブスカイト信頼性分析および試験センターを建設しました。数十の光減衰、紫外線、熱サイクル装置、大型ウォークイン老化ボックス、多数の監視装置を備え、ISO 17025 検査室管理システム規格を厳密に実装しています。研究開発の工業化における同社の豊富な経験と業界標準に関する現在のコンセンサスを組み合わせて、業界をリードする一連の先駆的な「多次元信頼性評価システム」を確立し、包括的な光老化、包括的なUV、低照度性能校正、および曲げ強度試験などの革新的に確立された試験プログラムを確立して、同社の製品の信頼性と効率を完全に保護します。現在、当社は主要業界の主要企業顧客と協力して、製品の適応と最適化を実行しています。新しいインテリジェント量産拠点は年末までに完成し、フレキシブルペロブスカイトモジュールの年間生産能力600万個を達成する予定だ。

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