德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(Fraunhofer ISE)的研究人员研究了三种主流太阳能电池技术——隧道氧化物钝化接触(TOPCon)、钝化发射极和背电池(PERC)和异质结(HJT)——对紫外线照射的稳定性，发现它们都可能遭受严重的隐含电压衰减。
他们解释说，紫外线诱导衰减 (UVID) 可能会导致未来出现意外的电压和效率损失，尤其是在可能有更大规模的 UVID 记录的情况下。“一个突出的例子是光照和高温诱导衰减(LeTID)，这在现场运行期间导致 PERC 模块出现不可预见的损失，”他们表示。“最近的报告表明，由于 UVID，所有三种现代电池架构都可能重演类似的情况。”
紫外线辐射的有害影响主要与太阳能电池板中透紫外线的模块封装材料和模块封装材料的老化有关，这会导致封装材料变色、分层和背板开裂。特别是，紫外线会导致模块封装材料上形成乙酸，从而腐蚀电池的接触网格。紫外线辐射还会通过产生表面缺陷对太阳能电池性能产生不利影响。在硅太阳能电池中，紫外线会损坏钝化层、下面的硅以及两者之间的界面。
“目前，UV 透明封装材料是组件正面的标准，”该研究的主要作者 Fabian Thome 告诉《光伏》杂志。“使用 UV 阻隔封装材料当然可以减少 UVID，但这是以降低组件效率为代价的。我们知道一些制造商已经使用了这种策略。在 UVID 在电池层面得到解决之前，这似乎是一个很好的中间解决方案。”
在发表于RRL Solar的研究《紫外线引起的工业 PERC、TOPCon 和 HJT 太阳能电池退化：下一个重大可靠性挑战? 》中，研究人员解释说，他们的分析考虑了商用和实验室级太阳能电池，但没有透露制造商的名称。这些设备在没有覆盖的情况下暴露在 UV-340 灯的辐射下。
他们表示：“为了建立实验室测试与现场应用之间的联系，我们分析了自 2019 年以来来自以色列内盖夫沙漠试验场的光谱解析数据。”“在紫外线测试序列中，每组三个电池从正面暴露于紫外线辐射，两个电池从背面暴露于紫外线辐射，各自的相对侧均被覆盖。”
测试表明，背面曝光导致的 UVID 小于正面曝光，所有技术在 60 kWh m − 2后电压损失均超过 5 mV 。“在紫外线曝光后，PERC 的额外复合(缺陷形成的衡量标准)比 TOPCon 更明显;但电压损失相当，”Thome 表示。“这是因为 TOPCon 具有更高的钝化质量，因此可以‘感知’哪怕是少量的缺陷。初始效率越高，对哪怕是少量额外缺陷的敏感度就越高。”
分析还表明，与通常用于 PERC 和 HJT 电池的通过等离子增强化学气相沉积 (PECVD) 沉积的层相比，通常通过原子层沉积 (ALD) 在 TOPCon 电池中沉积的基于氧化铝 (AlOx) 和氮化硅 (SiN y )的钝化层可以增强这些器件的紫外线稳定性。
“三种电池技术中共有的组件对于紫外线稳定性也很重要。“一个例子是氮化硅层的折射率和厚度，它们决定了到达硅的有效紫外线剂量，”Thome 总结道。
