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    一文看懂晶硅組件光衰

    2018-12-26 08:18:22 太陽能發電網
    硼(B)摻雜的P型單晶硅(Cz-直拉法)電池的光衰現象早在1973年已發現,該光衰之后被發現可一定程度恢復的。Jan Scht發現了該光衰主要是“B-O對”引起的并給出了該缺陷的結構(2003)。Axel Herguth提出了“再生態”理論解釋初始光衰后功率恢復并保持穩定的原理(2006)。P型多晶硅電池的衰減則因氧含量相對少而恢復過


    UNSW(新南威爾士大學)認為(光致)再生過程的機理在于促使P型硅中存在的H+轉化為H0,H0可以鈍化BO+缺陷乃至金屬離子如Fei+、Cri+,商業化的光致再生設備因需要高生產速率,因此需要利用到高強度的光照(如激光)以在幾秒鐘內完成再生過程。如下報告列舉了5家提供光致再生(LIR,Lightinduecdregeneration)設備的企業,其設備均有很好的處理效果。


    國內的晶寶、時創、昊建等均開發了電注入(電致再生)設備,不同于光注入設備需要在電池端與在線生產,電注入設備可以離線布置在電池端或組件端,多個電池片堆疊通電處理,在制造端也得到了大規模的應用。

    另外,摻Ga的P型硅與摻磷的N型硅則可以根本上杜絕了“B-O”衰減,也可以解決單晶PERC技術的光衰風險。因此單晶PERC技術規模應用在理論上不存在問題,卻對硅片品質與電池技術提出了更高的要求,光伏電站投資者需要選擇技術可靠的供應商以避免風險。

    3.多晶PERC光衰與LeTID

    根據以下2012年的研究,低氧與摻Ga均無法解決多晶PERC電池的光衰問題,并展示了不同溫度下測試光衰的差別,75oC下的光衰明顯高于25oC的結果,而75oC是組件戶外工作時可能出現的溫度。


    因此Q-Cells在15年命名的LeTID(Light andelevated Temperature Induced Degradation,光與升溫導致的衰減)并不是一個新的概念,不少文獻還是堅持使用LIDinmc-silicon(多晶光衰)來描述同一現象。Q-Cells發現多晶PERC電池的開路電壓衰減在95oC高載流子注入的情況下在800小時后恢復至約99%,表明了多晶PERC電池再生態處理理論上的可行性,但由于耗時非常久,產業化付出的成本就會很高。


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