Researchers at the University of New South Wales (UNSW) in Australia evaluated the effects of different flux types on the corrosion of metal contacts in tunneling oxide passivated contact (TOPCon) solar cells under damp heat conditionsLes résultats ont montré que les flux "non propres" peuvent provoquer une corrosion sévère des contacts argent-aluminium (Ag-Al) du côté avant.
L'essai par chaleur humide (DH) est un test de vieillissement accéléré qui soumet les appareils photovoltaïques à 85 °C et 85% d'humidité pendant au moins 1000 heures afin d'évaluer la fiabilité du module dans ces conditions extrêmes."Notre recherche fournit aux fabricants photovoltaïques une, une méthode peu coûteuse pour identifier les problèmes de fiabilité liés au flux au début de la production, réduisant ainsi les réclamations de garantie et les pertes de performance causées par la corrosion induite par l'humidité", a déclaré Bram Hoex,auteur correspondant de l'article.
Le flux est utilisé pendant l'assemblage du module pour enlever la couche d'oxyde de la surface du ruban de soudure afin d'assurer une forte liaison métallique.qui ne nécessitent pas de nettoyage et peuvent éliminer la couche d'oxyde et former une forte liaison, mais laisse une petite quantité de résidus non conducteurs.
Les tests ont utilisé deux flux commerciaux: Flux A, à base d'acide carboxylique, et Flux B, à base d'acide malique.Trois cellules TOPCon de type n ont été produites en utilisant le processus d'optimisation des contacts améliorée par laser (LECO) en 2019.Les chercheurs ont noté que les cellules avaient une structure similaire, avec un émetteur dopé au bore à l'avant recouvert d'oxyde d'aluminium (Al2O3) et de nitrure de silicium (SiNx).et lignes de grille argentées imprimées sur sérigraphie; le dos était constitué de dioxyde de silicium (SiO2), de polysilicium dopé au phosphore, de SiNx et des mêmes lignes de grille argentées.
Les échantillons ont été divisés en cinq groupes: Flux A, Flux B, Flux A, Flux B et contrôle non fluxé.Le flux a été appliqué par pulvérisation et séché sur une plaque chaude à 85 °C pendant 10 minutes maximum..
L'analyse a révélé que les résidus de flux "non propres" ont causé une corrosion significative des contacts Ag Al du côté avant de TOPCon dans des conditions de chaleur humide, augmentant la résistance de série et réduisant l'efficacité.Noté par Hoex, "Le Flux A contenant des halogènes est nettement plus corrosif que le Flux B, mais les deux peuvent provoquer une dégradation significative".
L'équipe de recherche a également constaté que la pâte d'argent à l'arrière présentait peu de dégradation en raison de sa plus grande stabilité chimique,alors qu'une structure de métallisation plus dense et une teneur en aluminium inférieure amélioraient la résistance à la corrosion.
Pour résoudre ces problèmes, les chercheurs recommandent de réaliser des tests thermiques humides sur des cellules non emballées avant l'emballage du module afin d'identifier rapidement les risques liés au flux.Ils recommandent également de choisir un produit à faible teneur en halogènes, une formulation de flux optimisée par acide et l'optimisation de la composition et de la structure de la pâte de métallisation pour limiter la pénétration du flux.
Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue Solar Energy Materials and Solar Cells, intitulée "Évaluation de l'impact de la corrosion induite par le flux de soudure sur les cellules solaires TOPCon".
Auparavant, une étude conjointe menée par l'UNSW et Canadian Solar avait confirmé que la sélection du flux est cruciale pour la fiabilité des cellules TOPCon et hétérojunction (HJT).Une équipe distincte de l'Institut de technologie électronique de Corée (KETI) a découvert que les flux commerciaux peuvent corroder les électrodes d'oxyde d'indium-étain (ITO) dans les cellules HJTL'UNSW a également exploré les mécanismes de dégradation des cellules TOPCon sous induction UV, encapsulation d'acétate de vinyle d'éthylène (EVA) et exposition aux ions sodium,révélant divers modes de défaillance non observés dans les modules PERC.
Researchers at the University of New South Wales (UNSW) in Australia evaluated the effects of different flux types on the corrosion of metal contacts in tunneling oxide passivated contact (TOPCon) solar cells under damp heat conditionsLes résultats ont montré que les flux "non propres" peuvent provoquer une corrosion sévère des contacts argent-aluminium (Ag-Al) du côté avant.
L'essai par chaleur humide (DH) est un test de vieillissement accéléré qui soumet les appareils photovoltaïques à 85 °C et 85% d'humidité pendant au moins 1000 heures afin d'évaluer la fiabilité du module dans ces conditions extrêmes."Notre recherche fournit aux fabricants photovoltaïques une, une méthode peu coûteuse pour identifier les problèmes de fiabilité liés au flux au début de la production, réduisant ainsi les réclamations de garantie et les pertes de performance causées par la corrosion induite par l'humidité", a déclaré Bram Hoex,auteur correspondant de l'article.
Le flux est utilisé pendant l'assemblage du module pour enlever la couche d'oxyde de la surface du ruban de soudure afin d'assurer une forte liaison métallique.qui ne nécessitent pas de nettoyage et peuvent éliminer la couche d'oxyde et former une forte liaison, mais laisse une petite quantité de résidus non conducteurs.
Les tests ont utilisé deux flux commerciaux: Flux A, à base d'acide carboxylique, et Flux B, à base d'acide malique.Trois cellules TOPCon de type n ont été produites en utilisant le processus d'optimisation des contacts améliorée par laser (LECO) en 2019.Les chercheurs ont noté que les cellules avaient une structure similaire, avec un émetteur dopé au bore à l'avant recouvert d'oxyde d'aluminium (Al2O3) et de nitrure de silicium (SiNx).et lignes de grille argentées imprimées sur sérigraphie; le dos était constitué de dioxyde de silicium (SiO2), de polysilicium dopé au phosphore, de SiNx et des mêmes lignes de grille argentées.
Les échantillons ont été divisés en cinq groupes: Flux A, Flux B, Flux A, Flux B et contrôle non fluxé.Le flux a été appliqué par pulvérisation et séché sur une plaque chaude à 85 °C pendant 10 minutes maximum..
L'analyse a révélé que les résidus de flux "non propres" ont causé une corrosion significative des contacts Ag Al du côté avant de TOPCon dans des conditions de chaleur humide, augmentant la résistance de série et réduisant l'efficacité.Noté par Hoex, "Le Flux A contenant des halogènes est nettement plus corrosif que le Flux B, mais les deux peuvent provoquer une dégradation significative".
L'équipe de recherche a également constaté que la pâte d'argent à l'arrière présentait peu de dégradation en raison de sa plus grande stabilité chimique,alors qu'une structure de métallisation plus dense et une teneur en aluminium inférieure amélioraient la résistance à la corrosion.
Pour résoudre ces problèmes, les chercheurs recommandent de réaliser des tests thermiques humides sur des cellules non emballées avant l'emballage du module afin d'identifier rapidement les risques liés au flux.Ils recommandent également de choisir un produit à faible teneur en halogènes, une formulation de flux optimisée par acide et l'optimisation de la composition et de la structure de la pâte de métallisation pour limiter la pénétration du flux.
Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue Solar Energy Materials and Solar Cells, intitulée "Évaluation de l'impact de la corrosion induite par le flux de soudure sur les cellules solaires TOPCon".
Auparavant, une étude conjointe menée par l'UNSW et Canadian Solar avait confirmé que la sélection du flux est cruciale pour la fiabilité des cellules TOPCon et hétérojunction (HJT).Une équipe distincte de l'Institut de technologie électronique de Corée (KETI) a découvert que les flux commerciaux peuvent corroder les électrodes d'oxyde d'indium-étain (ITO) dans les cellules HJTL'UNSW a également exploré les mécanismes de dégradation des cellules TOPCon sous induction UV, encapsulation d'acétate de vinyle d'éthylène (EVA) et exposition aux ions sodium,révélant divers modes de défaillance non observés dans les modules PERC.
