Wie kann flexibler Perowskit das Testdilemma überwinden, wenn der Standard für kristallines Silizium nicht anwendbar ist?

Wissenschaftliche und effiziente Erkennungs- und Prüftechnik trägt dazu bei, Produkte besser zu verstehen und zu verbessern. Beim Testen von flexiblem Perowskit (FPSC) sollten dessen Flexibilität, Dünnheit, Hell-Dunkel-Wechsel, Leistung bei schwachem Licht, Verbrauchseigenschaften usw. berücksichtigt werden. Diese Projekte unterscheiden sich von herkömmlicher Photovoltaik und die vorhandene Detektionstechnologie ist nicht vollständig anwendbar. Derzeit befindet sich FPSC in einer kritischen Phase der Industrialisierung, aber die Unvollkommenheit des Erkennungssystems hat das Tempo seiner Entwicklung eingeschränkt, eine Lücke, die dringend geschlossen werden muss. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Testprobleme, auf die Shangrou bei der tatsächlichen Industrialisierung von Forschung und Entwicklung stößt, um eine Referenz für Qualitätstests in der Perowskit-Industrie zu liefern.

Heutzutage sind bei der Qualitätsprüfungstechnologie von FPSC-Komponenten verfügbare Techniken für Batteriematerialien, Verpackungsmaterialien, Komponenten, Hilfsstoffe und Anwendungsprodukte aus mehreren Blickwinkeln zu berücksichtigen. Aus Platzgründen konzentriert sich dieser Artikel auf die beiden Dimensionen Verpackungsmaterialien und flexible Komponenten.

Verpackungsmaterialien

Das Testsystem wurde verbessert

Verpackungsmaterialien dienen als Barriere zum Schutz der Batterie und können gleichzeitig die Stromerzeugungseffizienz des Moduls erhöhen, indem sie die physikalischen und chemischen Eigenschaften verändern. Derzeit ist im In- und Ausland ein relativ vollständiges System zur Zuverlässigkeitsprüfung von Verpackungsmaterialien etabliert. Der gängige Test ist die IEC 62788-Reihe. Darüber hinaus wurden auch nationale Standards wie GB/T 31034, GB/T 29848, NB/T 10200 und andere nationale, Branchen- und Gruppenstandards formuliert. Bei den Testobjekten handelt es sich um verschiedene Materialien wie Rückseitenfolien, Klebefolien, Kantenversiegelungen usw. Der Testinhalt ist umfangreich und vollständig, wie in Abbildung 1 dargestellt. Die oben genannten Standards und Tests berücksichtigen jedoch nur den Einfluss einzelner Belastungsbedingungen, und die auf diesen Bedingungen basierenden Untersuchungen und Tests sind offensichtlich nicht perfekt. Durch den umfassenden Alterungstest mit mehreren Belastungen ist er nicht nur besser für die tatsächliche Anwendung des Produkts geeignet, sondern auch die einzige Möglichkeit für die Entwicklung von Verpackungsmaterialien in Richtung hoher Qualität.

Gegenwärtig stammt die umfassende Alterungssequenz von Verpackungsmaterialien hauptsächlich aus Komponententests, wie zum Beispiel: Sequenz B in IEC 61730 (feuchte Hitze + Ultraviolett + feuchtes Gefrieren), Sequenz 3 von IEC 63209 (feuchte Hitze + Ultraviolett + thermischer Zyklus) und IEC 63163-Alterungssequenz auf jeder Ebene. Der Testinhalt ist in Abbildung 2-5 zu sehen . Bei dieser Art von Prüfung handelt es sich eher um eine Abfolge von Belastungsbedingungen und beinhaltet nicht das gleichzeitige Vorliegen mehrerer Belastungen wie Nass-UV, Hoch- und Niedertemperatur-UV. Solche Tests sollten in Zukunft verbessert werden.

Derzeit erarbeitet Shangrou einen spezifischen Plan für umfassende Alterungstests von Verpackungsmaterialien. Integrieren Sie mehrere Standardsequenzen, um einen stresssynchronisierten Alterungsplan „Feuchte Hitze + UV-Bestrahlung + Wärmezyklus“ zu formulieren (z. B. feuchte Wärme + UV-Bestrahlung + (-40 °C ~ 85 °C) Wärmezyklus bei 85 °C/85 % RH) und fügen Sie dynamische Biegetests (Radius 5–100 mm, 1000–10.000 Zyklen) und Mehrfachspannungskopplungstests für die Flexibilitätseigenschaften von FPSC hinzu. Nach der Alterung wird die Wasserdampfdurchlässigkeit gemäß den Standards GBT 26253/ASTM F3299 gemessen.

Flexible Komponenten

Die Prüfung der Systemzuverlässigkeit muss dringend verbessert werden

Die Testtechnologie für kristalline Siliziumzellen ist mittlerweile relativ abgeschlossen. Die aktuellen gängigen Testmethoden für kristallines Silizium im In- und Ausland basieren auf dem Zuverlässigkeitstestsystem, das durch IEC 61215, IEC 61730, IEC 61853, IEC 60904 und andere Industriestandards aufgebaut ist. Die Industrialisierung von Perowskit wurde relativ spät vorangetrieben und aufgrund seiner Unterschiede zu kristallinem Silizium ist das Prüfschema für kristallines Silizium nicht vollständig anwendbar. Der Testinhalt von Perowskit-Zellen wird in dieser Phase in Kombination mit IEC, ISOS und anderen Industriestandards entwickelt. In der Branche gibt es keine systematischen Zuverlässigkeitstests und die Teststandards verschiedener Drittorganisationen sind noch nicht vereinheitlicht. . Gleichzeitig müssen zusätzlich zu den gleichen Tests an kristallinem Silizium für die besonderen Eigenschaften von Perowskit auch neue Stresszustandstests wie dunkle Umgebung, Wechsel von Hell und Dunkel und elektrische Vorspannung hinzugefügt werden. . Zukünftig sollen ISOS-M, ISOS-TM, ISOS-LM und weitere Tests zur Prüfung des Biegeverhaltens von Bauteilen hinzukommen. Darüber hinaus machen die Eigenschaften der Perowskit-Stromerzeugung bei schwachem Licht die Prüfung der Komponentenzuverlässigkeit bei geringer Bestrahlungsstärke und Lichtquellen in Innenräumen zu einem wichtigen Thema, das dringend berücksichtigt werden muss.

Shangrou New Energy kombiniert die besonderen Stresseinflussfaktoren von Perowskitbatterien und hat ein umfassendes Alterungstestsystem basierend auf Komponenten-IV-Tests in Kombination mit EL-, PL-, MPPT- und anderen Charakterisierungstesttechnologien etabliert, wobei der Schwerpunkt auf der Lichtdämpfung und dem Hinzufügen anderer Stressbedingungen liegt. , Solche Tests gibt es bereits im bestehenden ISOS-Protokoll, wie zum Beispiel: ISOS-LT (Wechsel von Hell und Dunkel + Hoch- und Tieftemperaturzyklen), ISOS-LC (Wechsel von Hell und Dunkel + konstante Luftfeuchtigkeit und Wärme). Solche Tests werden in Zukunft verbessert, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die Hinzufügung von ISOS-LM (Lichtdämpfung + Biegung), Lichtdämpfung + konstante Luftfeuchtigkeit und Hitze + Zyklen bei hohen und niedrigen Temperaturen sowie Mehrzyklus-Stresstests ähnlich der dritten IEC 63209-Sequenz. Darüber hinaus stützen sich alle Arten von flexiblen Komponenten von Shangrou auf der Ebene der Produktqualitätskontrolle auf IEC TS 63163 Kategorie 3 als Mindeststandardanforderung für Stichprobenprüfungen, ergänzt durch zusätzliche Tests auf der Grundlage von Zielszenarien und strengeren Anforderungen von Kunden.

Im Jahr 2024 baute Shangrou New Energy das erste inländische flexible Analyse- und Testzentrum für Perowskit-Zuverlässigkeit. Es verfügt über Dutzende Lichtdämpfungs-, Ultraviolett- und Wärmezyklusgeräte, große begehbare Alterungsboxen und zahlreiche Überwachungsgeräte und setzt die Labormanagementsystemnorm ISO 17025 strikt um. Durch die Kombination der umfangreichen Erfahrung des Unternehmens in der F&E-Industrialisierung und des aktuellen Konsenses über Industriestandards wurde ein bahnbrechendes Set branchenführender „mehrdimensionaler Zuverlässigkeitsbewertungssysteme“ und innovativ etablierter Testprogramme wie umfassende Photoalterung, umfassende UV-, Schwachlicht-Leistungskalibrierung und Biegefestigkeitstests etabliert, um die Zuverlässigkeit und Effizienz der Produkte des Unternehmens vollständig zu schützen. Derzeit haben wir mit führenden Unternehmenskunden in wichtigen Branchen zusammengearbeitet, um Produktanpassungen und -optimierungen durchzuführen. Eine neue intelligente Massenproduktionsbasis wird bis Ende des Jahres fertiggestellt sein und eine jährliche Produktionskapazität von 6 Millionen flexiblen Perowskit-Modulen erreichen.

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