产业技术综合研究所［会长：中钵良二］（以下简称“AIST”）太阳能电池组件可靠性评价合作研究机构太阳能电池模块可靠性评价合作研究机构主任增田淳，首席研究员原小次郎，先进工业工艺和高效率小组组长柴田肇，研究小组组长小牧弘典，日本产业技术研究院特别研究员 Yukiko Kamikawa 正在开发这种密封材料。离聚物，长期PID (电位诱导的退化)测试（AIST方法）未见恶化CIGS太阳能电池组件
这次，巨型太阳能中是否出现PID降级现象使用AIST自己的PID测试（AIST方法）的CIGS太阳能电池模块也会发生这种情况。因此，CIGS太阳能电池硅太阳能电池，并且具有高PID抗性。输出下降的原因是盖玻片确认是钠离子等从8907_8944|扩散出来的EVA使用离聚物，我们开发了一种对策模块，即使在长期 PID 测试（AIST 方法）中也不会出现恶化。这项研究的结果将支持进一步加速将CIGS太阳能电池组件引入巨型太阳能系统，并有望有助于扩大整个光伏发电系统的引入并提高长期可靠性。
该内容的详细内容将于2014年3月17日至20日在青山学院大学（神奈川县相模原市）举行的日本应用物理学会第61届春季学术会议上与国立工业大学久留米工业大学联合公布。
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CIGS太阳能组件外观图（左，12厘米×12厘米）
PID测试下各种太阳能电池模块相对输出值的变化（右） |
随着可再生能源发电上网电价制度的启动，日本正在迅速扩大兆瓦太阳能等太阳能发电系统的引进。因此，太阳能电池组件的可靠性变得越来越重要。例如，近年来，在海外的大型太阳能发电厂中报告了太阳能电池组件系统的输出大幅下降的被称为PID的现象，并已成为问题。这种现象与随着时间的推移而长期恶化不同，据说是在几个月到几年的相对较短的时间内发生的。因此，迫切需要开发低成本的PID对策技术并实现太阳能电池组件更高的长期可靠性。
AIST光伏工程技术研究中心太阳能电池组件可靠性评估协作研究小组（筑波中心、九州中心）一直在阐明现有太阳能电池组件的劣化机制，开发新的组件和组件结构以提高组件可靠性，并开发新的评估技术（2013 年 5 月 22 日 AIST 新闻稿ETC。）。此外，先进工业工艺和高效团队（筑波中心）已开发出高效 CIGS 太阳能电池（2013 年 9 月 26 日 AIST 新闻稿）。近年来，导致太阳能电池组件系统输出下降的PID现象已成为一个问题，但我们调查了PID现象是否也会导致CIGS太阳能电池组件的输出下降，CIGS太阳能电池组件在大型太阳能发电厂中越来越受欢迎。
图1显示了标准CIGS太阳能电池模块（左）和PID对策模块（右）的结构。标准模块由盖板玻璃（白玻璃）、作为密封胶的EVA薄膜、CIGS 子模块、背板真空层压创建者：10963_11116|另外，使用离聚物膜代替EVA膜作为密封材料，同样地制作对策模块。离聚物具有高体积电阻率，因此当用作晶体硅太阳能电池的封装材料时，它们可以防止钠离子等的扩散，并且具有高抗PID性。
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| 图1 标准模块（左）和对策模块（右） |
采用PID测试（AIST方法）来评估晶体硅和薄膜硅太阳能电池组件以及标准CIGS太阳能电池组件的太阳能电池特性变化（测试条件：-1000V、85℃、2小时至7天）。图2显示了PID测试前后各太阳能电池组件相对输出值的变化。晶体硅太阳能电池组件经过几个小时的测试，薄膜硅太阳能电池组件经过三天的测试，产量明显下降到百分之几以下。相比之下，标准 CIGS 太阳能组件三天后保持 92% 的输出，七天后保持 46% 的输出。由于材料、结构和劣化机制不同，无法进行简单比较，但在相同PID测试条件下进行比较时，CIGS太阳能电池可以说比硅太阳能电池具有更高的抗PID能力。此外，经过详细研究，发现CIGS太阳能电池组件劣化的主要原因是钠离子和其他物质通过玻璃盖扩散，与硅基太阳能电池类似。
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| 图2 PID测试导致的各种太阳能电池组件相对输出值的变化 |
另外，图3显示了PID测试前后标准模块和PID对策模块的相对输出值的变化（测试条件：-1000V，85℃，~28天）。标准模块的转换效率在 14 天的 PID 测试后下降到约 30%，而使用离聚物的 PID 对策模块即使在 28 天的测试后也没有表现出任何恶化。认为离聚物抑制了钠离子等从玻璃盖片的扩散，因此没有发生由PID引起的输出降低。
此次进行的PID测试（AIST方法）的测试条件比一般的PID测试方法要严格得多，并且发现CIGS太阳能电池组件即使在如此恶劣的条件下也表现出很高的PID抗性。未来还需要进行详细的研究，但即使使用室外模块或其他 PID 测试方法发生退化，也被认为比目前的结果要小得多。此外，还可以采取更换零件等对策。
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| 图3 PID测试前后CIGS标准模块和对策模块相对输出值的变化 |
未来，我们计划更详细地阐明该机制，使用其他 PID 测试方法对其进行评估，与室外模块进行比较，并考虑其他对策技术。