太陽能電池片為何出現光衰減現象?“病因”是什麼?
發布時間:2015-02-05 責任編輯:echolady
【導讀】太陽能電池片在製作組裝、功率測試之後,組件功率顯示正常,但是事後卻出現光衰減的現象,這是什麼原因導致的呢?本文就光衰減問題進行係統的闡述。
光致衰減
光伏組件光致衰減可分為兩個階段:初始光致衰減和老化衰減。
1.初始光致衰減
chushideguangzhishuaijian,jiguangfuzujiandeshuchugonglvzaigangkaishishiyongdezuichujitianneifashengjiaodafududexiajiang,dansuihouquyuwending。daozhizheyixianxiangfashengdezhuyaoyuanyinshiP型(摻硼)晶體矽片中的硼氧複合體降低了少子壽命。通過改變P型摻雜劑,用稼代替硼能有效的減小光致衰減;huozheduidianchipianjinxingyuguangzhaochuli,shidianchidechushiguangzhishuaijianfashengzaizujianzhizaozhiqian,guangfuzujiandechushiguangzhishuaijianjiunengkongzhizaiyigehenxiaodefanweizhinei,tongshiyetigaozujiandeshuchuwendingxing。
光致衰減更多的與電池片廠家有關,對於組件廠商的意義在於選擇高質量的電池片來降低光致衰減帶來的影響。
2.老化衰減
老(lao)化(hua)衰(shuai)減(jian)是(shi)指(zhi)在(zai)長(chang)期(qi)使(shi)用(yong)中(zhong)出(chu)現(xian)的(de)極(ji)緩(huan)慢(man)的(de)功(gong)率(lv)下(xia)降(jiang),產(chan)生(sheng)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)與(yu)電(dian)池(chi)緩(huan)慢(man)衰(shuai)減(jian)有(you)關(guan),也(ye)與(yu)封(feng)裝(zhuang)材(cai)料(liao)的(de)性(xing)能(neng)退(tui)化(hua)有(you)關(guan)。其(qi)中(zhong)紫(zi)外(wai)光(guang)的(de)照(zhao)射(she)時(shi)導(dao)致(zhi)組(zu)件(jian)主(zhu)材(cai)性(xing)能(neng)退(tui)化(hua)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)。紫(zi)外(wai)線(xian)的(de)長(chang)期(qi)照(zhao)射(she),使(shi)得(de)EVA及背板(TPE結構)發生老化黃變現象,導致組件透光率下降,進而引起功率下降。
這就要求組件廠商在選擇EVA及背板時,必須嚴格把關,所選材料在耐老化性能方麵必須非常優秀,以減小因輔材老化而引起組件功率衰減。
光致衰減機理
P型(摻硼)晶體矽太陽電池的早期光致衰減現象是在30多年前觀察到的,隨後人們對此進行了大量的科學研究。特別是最近幾年,科學研究發現它與矽片中的硼氧濃度有關,大家基本一致的看法是光照或電流注人導致矽片中的硼和氧形成硼氧複合體,從而使少子壽命降低,但經過退火處理,少子壽命又可被恢複。
據文獻報道,含有硼和氧的矽片經過光照後其少子壽命會出現不同程度的衰減,矽片中的硼、氧含量越大,在光照或電流注人條件下在其體內產生的硼氧複合體越多,其少子壽命降低的幅度就越大。而在低氧、摻稼、摻磷的矽片中,其少子壽命隨光照時間的增加,總體衰減幅度極小。
解決措施
1、改善矽單晶質量
太tai陽yang電dian池chi性xing能neng的de早zao期qi光guang致zhi衰shuai減jian現xian象xiang主zhu要yao發fa生sheng在zai單dan晶jing矽gui太tai陽yang電dian池chi上shang,對dui於yu多duo晶jing矽gui太tai陽yang電dian池chi來lai講jiang,其qi轉zhuan換huan效xiao率lv的de早zao期qi光guang致zhi衰shuai減jian幅fu度du就jiu很hen小xiao。由you此ci可ke見jian矽gui片pian自zi身shen的de性xing質zhi決jue定ding了le太tai陽yang電dian池chi性xing能neng的de早zao期qi光guang致zhi衰shuai減jian程cheng度du。因yin此ci要yao解jie決jue光guang伏fu組zu件jian的de早zao期qi光guang致zhi衰shuai減jian問wen題ti。就jiu必bi須xu從cong解jie決jue矽gui片pian問wen題ti人ren手shou。下xia麵mian就jiu幾ji個ge方fang案an進jin行xing討tao論lun。
A、改進摻硼P型直拉單晶矽棒的質量
一(yi)些(xie)單(dan)晶(jing)棒(bang)的(de)質(zhi)量(liang)確(que)實(shi)令(ling)人(ren)擔(dan)憂(you),如(ru)果(guo)不(bu)能(neng)有(you)效(xiao)的(de)改(gai)變(bian)這(zhe)一(yi)狀(zhuang)況(kuang)將(jiang)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)光(guang)伏(fu)產(chan)業(ye)的(de)健(jian)康(kang)發(fa)展(zhan)在(zai)摻(chan)硼(peng)直(zhi)拉(la)單(dan)晶(jing)產(chan)品(pin)中(zhong)主(zhu)要(yao)存(cun)在(zai)的(de)問(wen)題(ti)和(he)改(gai)進(jin)措(cuo)施(shi):
1)youyuyuanshigaochunduojingguiliaoduanqueyixielabanggongsijiuchanrenleyixiebuyinggaishiyongdejilinheqitayouhaizazhihanlianggaodezhicideguiliao。shiyongcileicailiaoshengchandetaiyangdianchibudanxiaolvdi,erqiezaoqiguangzhishuaijianfudufeichangda。womenqianglieyaoqiubushiyongdizhiliangdeguiliao。
2)在高純多晶矽料中摻人過多低電阻率N型矽料苰IC的廢N型矽片等。所製造出的摻硼CZ矽棒是一種高補償的Pxingdanjingcailiao。jinguandianzulvheshi,danpengyiyangnongdufeichanggaocongerdaozhitaiyangdianchixingnengchuxianjiaodafududezaoqiguangzhishuaijian。womenqianglieyaoqiubushiyongdidianzulvN型矽料。
3)一yi些xie公gong司si拉la棒bang工gong藝yi不bu過guo關guan,晶jing體ti矽gui中zhong氧yang含han量liang過guo高gao,內nei應ying力li大da,位wei錯cuo缺que陷xian密mi度du高gao,電dian阻zu率lv不bu均jun勻yun,都dou直zhi接jie影ying響xiang了le太tai陽yang電dian池chi的de效xiao率lv及ji穩wen定ding性xing。我wo們men希xi望wang改gai進jin拉la棒bang工gong藝yi。控kong製zhi氧yang含han量liang。
用(yong)上(shang)述(shu)幾(ji)種(zhong)矽(gui)片(pian)製(zhi)作(zuo)的(de)太(tai)陽(yang)電(dian)池(chi)有(you)較(jiao)大(da)幅(fu)度(du)的(de)早(zao)期(qi)光(guang)致(zhi)衰(shuai)減(jian),會(hui)超(chao)出(chu)客(ke)戶(hu)所(suo)能(neng)接(jie)受(shou)的(de)範(fan)圍(wei)。其(qi)實(shi)直(zhi)拉(la)單(dan)晶(jing)工(gong)藝(yi)是(shi)很(hen)成(cheng)熟(shu)的(de),隻(zhi)要(yao)我(wo)們(men)把(ba)好(hao)用(yong)料(liao)質(zhi)量(liang)關(guan),按(an)正(zheng)規(gui)拉(la)棒(bang)工(gong)藝(yi)生(sheng)產(chan),矽(gui)棒(bang)的(de)質(zhi)量(liang)是(shi)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)較(jiao)好(hao)控(kong)製(zhi)的(de)。
B、利用磁控直拉矽單晶工藝(MCZ)改進單晶矽棒產品質量
此工藝不僅能控製單晶中的氧濃度,也使矽單晶縱向、徑向電阻率均勻性得到改善這種工藝已在國內部分拉棒公司開始試用。
C、利用區熔單晶矽工藝(FZ)改進單晶矽棒產品質量
區熔單晶矽工藝避免了直拉工藝中大量氧進人矽晶體的固有缺陷,從而徹底解決了P型(摻硼)太陽電池的早期光致衰減現象。因FZ工藝成本較高,主要用於IC和其它半導體器件的矽片製造,但目前一些公司已對FZ工藝進行相關改造,降低了成本。以適合於太陽電池矽片的製造。
D、改變摻雜劑,用镓代替硼
用摻稼的矽片製作的電池,沒有發現太陽電池的早期光致衰減現象,也是解決太陽電池早期光致衰減的辦法之一。
E、使用摻磷的N型矽片代替摻硼的P型矽片
使shi用yong誥gao矽gui片pian也ye是shi解jie決jue電dian池chi初chu試shi光guang致zhi衰shuai減jian問wen題ti的de方fang法fa之zhi一yi但dan從cong目mu前qian產chan業ye化hua的de絲si網wang印yin刷shua誥gao電dian池chi工gong藝yi來lai看kan,誥gao電dian池chi在zai轉zhuan換huan效xiao率lv和he製zhi造zao成cheng本ben上shang還hai沒mei有you優you勢shi,一yi些xie關guan鍵jian工gong藝yi有you待dai解jie決jue
2、對電池片進行先前光照衰減
youyuguangfuzujiandezaoqiguangzhishuaijianshiyoudianchidezaoqiguangzhishuaijiandaozhide,duidianchipianjinxingguangzhaoyushuaijian,shidianchidezaoqiguangzhishuaijianfashengzaizujianzhizaozhiqian。guangfuzujiandezaoqiguangzhishuaijianjiufeichangxiaole,wanquankeyikongzhizaiceliangwuchazhinei。tongshiyedafududijianshaoleguangfuzujianchuxianrebandejilv。
相關閱讀:
揭秘:太陽能電池片粉狀脫落的原因
可利用氧氣“充電”的太陽能電池
太陽能電池高汙染、高耗能?
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
微波功率管
微波開關
微波連接器
微波器件
微波三極管
微波振蕩器
微電機
微調電容
微動開關
微蜂窩
位置傳感器
溫度保險絲
溫度傳感器
溫控開關
溫控可控矽
聞泰
穩壓電源
穩壓二極管
穩壓管
無焊端子
無線充電
無線監控
無源濾波器
五金工具
物聯網
顯示模塊
顯微鏡結構
線圈
線繞電位器
線繞電阻


