新南威尔士大学揭示TOPCon电池EVA封装腐蚀退化机制：银浆玻璃釉化学组成是关键因素

B910化工消息：5月18日消息，澳大利亚新南威尔士大学（UNSW）与中国太阳能组件制造商晋能科技（Jolywood）联合研究团队揭示了TOPCon太阳能电池在EVA封装条件下腐蚀退化的核心机制，发现银浆中玻璃釉（glass frit）的化学组成是决定电池可靠性的关键因素。相关成果发表在《Progress in Photovoltaics》期刊。

TOPCon（隧穿氧化层钝化接触）技术已成为光伏行业主流的高效电池路线，但其金属化接触在EVA（乙烯-醋酸乙烯酯）封装材料降解释放的醋酸环境中面临腐蚀风险。通讯作者Bram Hoex指出，这项工作建立了电池层面醋酸腐蚀与组件层面湿热退化之间的直接关联，证明玻璃釉化学组成而非金属银相决定了激光辅助烧结（LAF）工艺TOPCon器件的金属化可靠性。

研究团队使用两种低铝银浆（Pastes A和B）在G10 n型直拉硅片上制造TOPCon电池，两种电池初始效率均约为25.2%。在0.10 mol/L醋酸室温浸泡实验中，Paste A在120分钟内效率急剧下降80%至90%，表现为串联电阻剧增和填充因子严重损失；Paste B在240分钟后仍保持稳定，仅出现轻微串联电阻增加。

成分分析揭示了差异的根本原因。Paste A含有富铅磷（Pb/B）玻璃釉但不含钡（Ba），在酸性环境中极易发生溶解；Paste B采用钡锌（Ba/Zn）改性玻璃化学体系，显著提升了耐酸性腐蚀能力。扫描电镜（SEM）和聚焦离子束（FIB）成像显示，Paste A的界面玻璃层几乎完全溶解，导致空洞和接触失效，而Paste B保持了连续的银-硅界面。

在组件层面，85°C/85%相对湿度的湿热测试（符合IEC 61215标准）进一步验证了这一趋势。1500小时后，Paste A组件功率损失达28%至30%，而Paste B组件仅退化4%至5%。电致发光成像显示Paste A模块出现严重的非均匀电阻性损伤。

这项研究对光伏行业具有重要意义。随着TOPCon技术快速取代PERC成为主流电池结构，EVA封装因其低成本优势仍被广泛采用。该研究表明，通过在银浆玻璃釉中引入碱土金属改性剂（如Ba和Zn），可在不牺牲电池效率的前提下显著提升EVA封装TOPCon组件的长期可靠性，为基于EVA的低成本组件物料清单（BOM）设计提供了实用指导。Hoex表示，这项研究也为设计兼容低成本玻璃-背板组件结构的耐腐蚀低铝银浆提供了实用指南，支持行业向可靠EVA-TOPCon技术的更广泛过渡。

UNSW此前还研究了POE封装对TOPCon腐蚀的影响、钠诱导退化、隐藏污染物对TOPCon和异质结器件的影响，以及紫外线诱导降解与氢传输和电荷捕获的关联等课题，形成了对TOPCon组件退化机制的系统性研究体系。 （来源：PV Magazine）