晶体硅太阳能电池光致衰减效应及其应对措施
单多晶硅perc 太阳能电池的衰减
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单多晶硅perc 太阳能电池的衰减1 什么是单多晶硅PERC太阳能电池?单多晶硅PERC太阳能电池是一种高效的太阳能电池,其名称来源于其结构。
PERC代表“背面电极太阳能电池”,是指电池的背面有一个电极,可以提高电池的效率。
这种太阳能电池使用单晶硅和多晶硅材料制成,具有高转换效率和长寿命。
2 单多晶硅PERC太阳能电池的衰减太阳能电池是一种半导体器件,其性能随着使用时间的增加而逐渐下降。
单多晶硅PERC太阳能电池的衰减主要由以下几个方面造成:##2.1 光照强度太阳能电池的输出功率与光照强度成正比,当光照强度变化时,输出功率也会相应变化。
在强光照射下,太阳能电池的效率会下降,而在弱光照射下,太阳能电池的效率会提高。
##2.2 温度太阳能电池的输出功率与温度成反比,当温度升高时,输出功率会下降。
在高温下,太阳能电池的效率会下降,而在低温下,太阳能电池的效率会提高。
##2.3 光照时间太阳能电池的寿命与光照时间有关。
长时间的光照会使太阳能电池的寿命缩短,导致衰减。
##2.4 湿度湿度对太阳能电池的寿命也有影响。
高湿度会加速太阳能电池的老化和腐蚀,导致衰减。
3 如何延长单多晶硅PERC太阳能电池的使用寿命?为了延长单多晶硅PERC太阳能电池的使用寿命,可以采取以下措施:- 控制光照强度和光照时间,避免过度光照;- 控制温度,避免过高温度;- 控制湿度,保持干燥环境;- 定期清洁太阳能电池表面,以保持其高效率。
4 结论单多晶硅PERC太阳能电池是一种高效的太阳能电池,但其衰减会影响其性能。
为了延长其使用寿命,需要采取相应的措施。
未来,随着科技的发展,相信太阳能电池的效率和寿命会得到进一步提高。
多晶硅组件的电位诱发衰减的成因及防治-最新文档
![多晶硅组件的电位诱发衰减的成因及防治-最新文档](https://img.taocdn.com/s3/m/b24df12cbed5b9f3f90f1c86.png)
多晶硅组件的电位诱发衰减的成因及防治1 PID形成原因1.1 电池片内部的原因1.1.1 在多晶硅电池片在生产过程中,由于晶界的存在和晶体的生长的速度很快,晶粒大下不一,硅片晶界处杂质和浓度较高,导致硅片并联电阻、方阻、减反膜质量的均匀性较差,加之多晶硅晶粒、晶向的不一致性以及硅片分级过程中存在的有意、无意的品管差异,使硅片易产生体漏电流,致使组件在封装后不能较好的抗PID。
并联电阻减小填充因子减少,工作电压较少。
EL测试显示部分PN结短路1.1.2 固化后的EVA具有较好的弹性且能承受较大的气候变化,在现场环境中将硅片上盖下垫,利用层压机的真空层压技术粘合为一体,EVA在生产过程中添加了硅烷偶联剂,增强了组件的整体通光性并有效的防治外界环境变化对组件的影响。
EVA作为高分子材料在户外环境下长期使用,不可避免的会产生老化,性能逐渐降低,在光致衰减和电致衰减的双重作用下,导致透光率及输出功率下降。
品质较差的EVA或因层压质量和老化会使EVA产生脱层现象,导致空气和潮气从组件边缘渗透到组件内部,引起组件的电腐蚀,导致漏电流产生。
1.1.3 组件背板要求具有较好的机械强度,耐湿热老化的性能,耐紫外辐射性能,较好的电气绝缘阻隔性,较好的与EVA粘合性能。
因组价背板质量上存在差异,特别是电气绝缘阻隔性的降低,导致组件漏电流形成。
1.1.4 组价玻璃的主要成分是二氧化硅、纯碱、碳酸钙、氧化镁、氧化铝、碳和芒硝,组件硅片漏电流在高电场强度下通过EVA上方与组件玻璃中的钠、钙离子作用,对组件边框形成回路导致漏电流发生。
1.1.5 组件密封材料一般均使用室温硫化硅橡胶进行组件密封,室温硫化硅橡胶具有较好的耐温特性、耐侯性、电气绝缘性能、生理惰性、低表面张力性能,高温、高湿情况下,其绝缘功能下降,使组件玻璃通过边框与组件边框接地形成回路,使漏电流形成。
漏电流的途径主要经过玻璃I1,EVA与玻璃的界面I2,EVAI3与背板材料I4和边框密封材料到达边框形成回路。
新能源技术知识:太阳能电池的衰减机理和缓解措施
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新能源技术知识:太阳能电池的衰减机理和缓解措施随着环境污染问题日益严重,新能源技术如太阳能电池成为了重要的解决之道。
但是,随着使用时间的推移,太阳能电池的性能会逐渐下降,这是由衰减引起的,下面我们来详细讨论其衰减机理和缓解措施。
一、太阳能电池的衰减机理1.光吸收和反射:太阳能电池在长时间使用过程中,表面会堆积许多灰尘、污渍或其他污染物,会对太阳光的吸收和反射产生一定程度影响,减小光电转换效率。
2.电池极性:太阳能电池在阳极处产生的磷酸盐离子会渗入电池中,导致电解液酸化,使电池极性逐渐退化,电池性能下降。
3.晶体缺陷:晶体缺陷是太阳能电池衰减的主要原因之一,由于晶体缺陷会影响耐用性,唯独性和电流效率,使得电池性能下降。
4.温度:太阳能电池在高温的环境中,由于光吸收率下降,导致光电转换效率下降,同时也会加速晶体的老化。
以上四个原因是太阳能电池衰减的主要原因,下面我们来讨论如何缓解太阳能电池的衰减。
二、太阳能电池的缓解措施1.清洁和维护:要定期对太阳能电池进行清洁和维护,保证其表面干净,避免灰尘和污染物的堆积,维护周密。
2.设备降温:太阳能电池在高温的环境中容易产生晶体缺陷,因此在使用过程中尽量避免高温环境,设备设计时应考虑设备通风和降温,保持合适温度。
3.质量控制:要对太阳能电池进行质量控制,从材料、工艺、过程三方面加强质量控制,确保太阳能电池结构的稳固性和耐用性。
4.增加太阳能电池面积:增加太阳能电池面积可以提高光吸收率,减少反射率等措施,从而提高光电转换效率,减缓衰减。
5.选择高质量原材料:选择高质量的原料可以缓解太阳能电池的衰减,从而提高电池的使用寿命和耐用性,保持长期稳定性。
以上措施可以有效缓解太阳能电池的衰减问题,保证其充分发挥环保、节能、高效等特点,在世界范围内得到广泛的应用。
总之,太阳能电池是可持续发展的环境友好型能源装备,在使用中,要注意长期维护和策略措施,以确保太阳能电池的稳定性和完整性,努力发挥其应有的作用,促进生态可持续发展。
多晶硅太阳能光伏组件的光衰减与退化机制
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多晶硅太阳能光伏组件的光衰减与退化机制下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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硅晶体的光致衰减效应研究
![硅晶体的光致衰减效应研究](https://img.taocdn.com/s3/m/76e07f2be2bd960590c67717.png)
1 0
Eann Rann(T ) = k 0 exp(− ) kBT
E(GCZ) =1.54ev E(CZ) =1.36 ± 0.03ev
110℃-150℃ Ge的引入也增加了 Bs-O2i消除激活能
ln(Rann)
-1 -2 -3 -4 2.35 GCZ CZ 2.40 2.45 2.50 2.55 2.60 2.65
直到1997年,真实起因才被揭示 与Bs和Oi相关
J. Schmidt, A. G. Aberle, and R. Hezel, Proceedings of the 26th IEEE Photovoltaic Specialists Conference, Anaheim, CA (IEEE, New York, 1997), p. 13.
Ea=1.32±0.05ev, K. Bothe and J. Schmidt, J. Appl. Phys. 99, 013701(2006)
Deren Yang
生成 激活能 消除 激活能
J. Schmidt and K. Bothe, Phys. Rev. B 69, 024107 (2004).
40
383K 800
Time (min)
Deren Yang
缺陷生成的动力学
Bs + O2i
Normalized Defect Concentration Nt* (1/μs)
0.025 0.020 0.015 90 0.010 0.005 0.000 0 40 80 120 160 GCZ
光照 不同温度
Bs-O2i
o
C
100 C 105 C 115 C
o o
P型单晶硅电池衰减原因与改善措施
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P型单晶硅电池衰减原因与改善措施摘要:随着晶硅太阳电池光电转换效率的提高,其光衰也随之提高,成为高效晶硅电池科技发展的瓶颈。
本文介绍了近年来对掺硼晶硅太阳电池的光衰减问题及衰减机制,指出硼与间隙氧的存在是引起掺硼晶硅太阳电池光照衰减的主要因素,并对如何减小或避免光衰减的改善措施进行了分析。
晶体硅太阳电池是最重要的光伏器件,近年来一直是硅材料研究界和光伏产业界的重点关注领域。
众所周知,常规的晶体硅太阳电池都是基于P型掺硼硅晶体制造的,但这种电池存在着光衰减现象,也就是指电池在服役过程中转换效率会发生迅速衰减的现象。
该现象已经成为制约高效太阳电池发展的一个重要瓶颈。
目前光衰减现象的性质和机理还未完全清楚,它是当前国际上晶体硅太阳电池材料和器件方向的研究热点之一。
本文着重阐述了现有的P型晶体硅太阳电池光衰减的机理与抑制(或消除)光衰减的措施。
1衰减机理Fischer和Pschunder在1973年发现了掺硼Cz-Si太阳电池的光衰减问题[1],如图1所示。
该研究表示1Ωcm掺硼直拉硅电池在光照一段时间后电池性能衰减较为明显;随光照时间的延长,衰减趋于稳定达到饱和值;后在一定温度光照一定时长后,电池性能得到完全恢复。
经过几年的联合研究[2],通过大量的实验清楚的认识了Cz-Si光衰减的缺陷,证实了引起Cz-Si 光衰减缺陷的主要成分是硼和氧。
研究指出在晶体硅中硅的原子半径要比B的原子半径大25%,故后者更易于吸引硅中的间隙氧原子。
同时,由两个间隙氧原子组成的双氧分子O2i与替位的硼原子结合,从而形成B-O复合体。
这种观点已得到Adey等的理论计算支持,并提出了如下反应的B-O 形成机制模型。
2改进措施对于硼氧复合体来说,通常是采用降低硅材料中硼或氧含量、用其他掺杂元素来替代硼等措施进行改善,主要有以下几种。
1)N型电池。
使用N型硅片也是解决电池光衰减问题的方法之一,主要是由于N型硅太阳电池对杂质的容忍度要明显大于P型硅电池。
P型单晶硅太阳能电池衰减的原因与改善措施分析
![P型单晶硅太阳能电池衰减的原因与改善措施分析](https://img.taocdn.com/s3/m/08475e6d27284b73f242507b.png)
新 与应 用 ,2 O 1 1( 1 0 ).
综上所述 , 本文采用多种不 同算法构建基于 B P 神经 网络 的 训 练分 类 器 , 通 过 在 实 际应 用 中 的具体 数 据 显示 , 采 用 弹性 B P 算法的 B P 神 经 网络 分类 器相 对 具有 较准 确 的识 别率 , 而 不 需要
北 大 学 ,2 0 0 9 :3 2 —3 8 .
用普通 B P算法、弹性 B P 算法、L - M算法进行训练 以构造误差
曲线 。通过 网络训 练 结果 发现 , 在 具有 相 同的训 练 误差 条件 下 , 具 有相 对 简 单 结 构 的 网络 需要 的训 练 时 间与 步 数都 相 对 较少 一
4 结束 语
随着 社 会 的 不 断发 展 ,电力 运 作环 境 已 日趋 复 杂 , 对 电力 网络 产 生 了更 高 的 要 求 。很 过 国家 提 出 了故 障 隔离 技 术 , 其 是 缩短停电时间 , 可 靠进 行 供 电 的主 要 方 式之 一 ,目前 已经 成 为 提 高 电网 管理 水 平 以及 降低 损耗 的主 要途 径 。本 文 通过 分 析 配 电网故 障 隔离 技术 , 希 望 最大程 度提 高 经济 效 。 按 照反 时 序 开 关 1 和开关 2 有效配合 , 开关 1 延 时 需 要 的 时 间要 比开 关 2 长, 在开关 1 合 闸之 前 , 开
些; 去P S G工 序 要 求腐 蚀 过 后 表 面清 洁 , 沥 水效 果 要 好 ; 丝
印 工序 要 注 意 浆 料粘 稠 度 与 网板 、 硅 片等 相 匹 配才 能 达 到 比较 好 的效 果 , 同时 也要 注 意背 面铝 浆 的厚度 , 栅 线 的宽度 和高 度等 。
P型单晶硅电池衰减原因与改善措施(五篇范文)
![P型单晶硅电池衰减原因与改善措施(五篇范文)](https://img.taocdn.com/s3/m/fbd54e254531b90d6c85ec3a87c24028905f8555.png)
P型单晶硅电池衰减原因与改善措施(五篇范文)第一篇:P型单晶硅电池衰减原因与改善措施P型单晶硅电池衰减原因与改善措施摘要:随着晶硅太阳电池光电转换效率的提高,其光衰也随之提高,成为高效晶硅电池科技发展的瓶颈。
本文介绍了近年来对掺硼晶硅太阳电池的光衰减问题及衰减机制,指出硼与间隙氧的存在是引起掺硼晶硅太阳电池光照衰减的主要因素,并对如何减小或避免光衰减的改善措施进行了分析。
晶体硅太阳电池是最重要的光伏器件,近年来一直是硅材料研究界和光伏产业界的重点关注领域。
众所周知,常规的晶体硅太阳电池都是基于P型掺硼硅晶体制造的,但这种电池存在着光衰减现象,也就是指电池在服役过程中转换效率会发生迅速衰减的现象。
该现象已经成为制约高效太阳电池发展的一个重要瓶颈。
目前光衰减现象的性质和机理还未完全清楚,它是当前国际上晶体硅太阳电池材料和器件方向的研究热点之一。
本文着重阐述了现有的P型晶体硅太阳电池光衰减的机理与抑制(或消除)光衰减的措施。
1衰减机理Fischer和Pschunder在1973年发现了掺硼Cz-Si太阳电池的光衰减问题[1],如图1所示。
该研究表示1Ωcm掺硼直拉硅电池在光照一段时间后电池性能衰减较为明显;随光照时间的延长,衰减趋于稳定达到饱和值;后在一定温度光照一定时长后,电池性能得到完全恢复。
经过几年的联合研究[2],通过大量的实验清楚的认识了Cz-Si光衰减的缺陷,证实了引起Cz-Si光衰减缺陷的主要成分是硼和氧。
研究指出在晶体硅中硅的原子半径要比B的原子半径大25%,故后者更易于吸引硅中的间隙氧原子。
同时,由两个间隙氧原子组成的双氧分子O2i与替位的硼原子结合,从而形成B-O复合体。
这种观点已得到Adey等的理论计算支持,并提出了如下反应的B-O形成机制模型。
2改进措施对于硼氧复合体来说,通常是采用降低硅材料中硼或氧含量、用其他掺杂元素来替代硼等措施进行改善,主要有以下几种。
1)N型电池。
使用N型硅片也是解决电池光衰减问题的方法之一,主要是由于N型硅太阳电池对杂质的容忍度要明显大于P型硅电池。
导致太阳能电池组件的衰减的原因及对策
![导致太阳能电池组件的衰减的原因及对策](https://img.taocdn.com/s3/m/351b5258ad02de80d4d8405c.png)
导致太阳能电池组件的衰减的原因及对策硅片质量对太阳能电池性能的影响,主要涉及少子寿命、早期光致衰减、位错对电池性能的影响,浅谈组件功率下降的原因与解决方式等。
一、相关概念1、少子少子,即少数载流子,它相对于多子而言。
半导体材料中有电子和空穴两种载流子。
如果在半导体材料中某种载流子占少数,导电中起到次要作用,则称它为少子。
如,在N型半导体中,空穴是少数载流子,电子是多数载流子;在P型半导体中,空穴是多数载流子,电子是少数载流子。
2、光致衰减对于硼掺杂的Cz法生长的单晶硅太阳能电池,当它暴露于光照下时,电池性能会衰减,并最终达到一个稳定的效率,这种现象叫作光致衰减。
3、热斑太阳电池热斑是指太阳电池组件在阳光照射下,由于部分组件受到遮挡无法工作,使得被遮盖的部分升温远远大于未被遮盖部分,致使温度过高出现烧坏的暗斑。
热斑可能导致整个电池组件损坏,造成损失。
因此,需要研究造成热斑的内在原因,从而减小热斑形成的可能性。
太阳电池热斑的形成主要由两个内在因素构成,分别与内阻和太阳电池自身暗电流大小有关。
4、反向电流(reverse current)反向电流原本是针对二极管提出的一个概念,当二极管反向偏置的时候本来应该是不导通的,没有电流;但是实际在二极管两端加反向电压的时候,会有微弱的电流流过二极管,这个电流就是反向电流。
从反向电流和漏电流都可以判断Si片中杂质含量高低。
5、暗电流(dark current)与暗电流曲线指无光照条件下,P-N结在不同电压下的电流。
暗电流曲线是指太阳能电池在没有光照下的电压-电流(IV)曲线,测试方法与光电流一样,只是必须完全隔绝光线。
测量暗电流的意义在于表征电池的整流效应。
好的电池应该有比较高的整流比,也就是正向暗电流比反向暗电流高越多越好。
电流的整流效应与电池开路电压有关。
二、少子寿命对电池性能的影响少子寿命是指半导体材料在外界注入(光或电)停止后,少数载流子从最大值衰减到无注入时的初值之间的平均时间。
光致衰减问题讨论
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22
异常组件的红外成像,出现热斑(温度相差11.3℃) 图16 异常组件的红外成像,出现热斑(温度相差 ℃
案例分析
我们对某硅片供应商提供的一批质量极差的硅片进行了全过程的跟踪试验, 将转换效率为16.%的电池片,经弱光光照1.5小时后(光源为节能灯11W X 40只),发现电池片转换效率大幅衰减,且离散性也很大,效率最高的为 15.4%,最低的仅为13%,如图17所示。
120
样品2
100
样品2 样品3
样品3
少子寿命 us
0 10 min 30 min 时间 1h 2h 3h 4h 6h
30
少子寿命 us
25
80
20
60
15 40 10 20 5 0 0 0 10 min 30 min 1h 时间 2h 3h 4h 6h
图6 清洗、钝化后单/多晶硅片少子寿命和光照时间的关系
360 330 300 270 240 210 180 150 120 90 60 30 0 329 276 280 279
23
数量
180
196
122 99 61 47 53 44 7 15.4 15.2 15 14.8 14.6 14.4 14.2 14 转换效率 13.8 13.6 13.4 13.2 13
P型 掺硼)晶体硅片少子寿命及太阳电池光致衰减试验 二. P型(掺硼)晶体硅片少子寿命及太阳电池光致衰减试验
12
2.表面钝化硅片的光致衰减试验 去除硅片损伤层+硅片清洁+硅片表面钝化(碘酒),测试光照前和光照后的少子寿命。
试验结论: 试验结论:
140
钝化后单晶硅片的关系
样品1
样品1
35
钝化后硅片的表面复合已不 占主要地位, 占主要地位,而以体内复合 为主, 为主,且硅片的体少子寿命 随光照而衰减。 随光照而衰减。不同质量的 材料在光照之后其少子寿命 衰减幅度有较大差别, 衰减幅度有较大差别,由此 基本可以预测出用此硅片制 作的电池的初始光致衰减的 程度以及可达到的最高电池 转换效率。 转换效率。
组件功率衰减原因及优化措施
![组件功率衰减原因及优化措施](https://img.taocdn.com/s3/m/55e615e16294dd88d0d26b3a.png)
多晶硅光伏组件功率衰减的原因分析以及优化措施一、多晶硅光伏组件衰减现象的分类近年来,在新能源理念的大力倡导下,太阳能发电装置逐渐在全世界范围得到推广。
多晶硅太阳能组件由于其价格合理、性能良好而在市场上占有一定的份额。
但是与单晶光伏组件、薄膜光伏组传类织,多晶硅组件在使用过程中同样会产生或多或少的功率衰减现象。
影响多晶硅组件功率衰减的主要因素是什么?又该如何降低这些影响因素呢?多晶硅光伏组件(如图一所示)是由玻璃、EVA、电池片、背板、铝边框、接线盒、硅胶等主材,按照一定的生产工艺进行封装,在一定的光照条件下达到一定输出功率和输出电压的光伏器件。
组件功率的衰减是指随着光照时间的增长,组件输出功率逐渐下降的现象。
其衰减现象可大致分为三类:第一类,由于破坏性因素导致的组件功率骤然衰减,破坏性因素主要指组件在焊接过程中焊接不良、封装工艺存在缺胶现象,或者由于组件在搬运、安装过程中操作不当,甚至组件在使用过程中受到冰雹的猛烈撞击而导致组件内部隐裂、电池片严重破碎等现象;第二类,组件初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定;第三类,组件的老化衰减,即在长期使用中出现的极缓慢的功率下降现象。
二、多晶硅组件功率衰减的原因分析及试验验证1、第二类衰减现象的研究分析第二类衰减的原因分析、试验对比以及优化措施导致这一现象发生的主要原因是P型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。
含有硼和氧的硅片经过光照后出现不同程度的衰减。
硅片中的硼、氧含量越大,在光照或电流注入条件下产生硼氧复合体越多,少子寿命降低的幅度就越大,引起电池转换效率下降。
(1)试验条件及试验步骤试验的条件:A组采用经过初始光照的电池片,B组采用未经初始光照的电池片,A组和B组使用同样的玻璃、EVA、背板和同样的封装工艺。
生产出的所有组件经红外隐形裂纹检测仅探测,并采用3A级脉冲模拟仪测试组件I-V曲线,确定组件完好无损,各选择5块进行试验,电池片经过初始光照的组件采用"A·x"进行编号,电池片未经始光照的组件采用"B-x"进行编号。
晶硅太阳能电池光致衰减问题讨论解读
![晶硅太阳能电池光致衰减问题讨论解读](https://img.taocdn.com/s3/m/6afb0caaec3a87c24128c423.png)
四.光伏组件输出功率初始衰减的解决方案
27
(一)改进掺硼P型直拉单晶硅棒的质量 在国内,掺硼P型直拉单晶是目前硅棒市场的主流产品,单晶棒的质量确实令人担 忧 ,单晶棒制造商必须认真对待这个问题.其实直拉单晶工艺是很成熟的,只要 我们把好用料质量关,按正规拉棒工艺生产,硅棒的质量是可以得到较好控制的。 建议如下: 1. 避免使用低质量的多晶硅料 2. 严格控制掺入过多低电阻率N型硅料,如IC的废N型硅片等,避免生产高补偿的 P型单晶棒, 这种硅棒,尽管电阻率合适,但硼-氧浓度非常高,将导致太阳电池 性能出现较大幅度的初始光致衰减. 3. 提高拉棒工艺,减少晶体硅中氧含量,降低内应力,降低缺陷密度,改进电阻率 的均匀性。
一. P型(掺硼)晶体硅太阳电池初始光致衰减机理
8
据文献中报道: (一)含有硼和氧的硅片经过光照后出现不同程度的 衰减(如图2、图3、图4所示)。硅片中的硼、氧 含量越大,在光照或电流注入条件下产生的硼氧 复合体越多,少子寿命降低的幅度就越大。 (二)在低氧、掺镓、掺磷的硅片中少子寿命随光照 时间的衰减幅度极小。
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图16 异常组件的红外成像,出现热斑(温度相差11.3℃)
案例分析
我们对某硅片供应商提供的一批质量极差的硅片进行了全过程的跟踪试验, 将转换效率为16.%的电池片,经弱光光照1.5小时后(光源为节能灯11W X 40只),发现电池片转换效率大幅衰减,且离散性也很大,效率最高的为 15.4%,最低的仅为13%,如图17所示。
图17 质量极差的硅片做成的电池片,弱光光照后效率分布图
案例分析
将光照后的电池重新检测分档,按转换效率的分布情况做成14块组件,组 件经太阳光光照后的功率又进一步下降,如图18所示:
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P型掺硼单晶硅太阳电池和组件早期光致衰减问题的研究
![P型掺硼单晶硅太阳电池和组件早期光致衰减问题的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/3fca0d3987c24028915fc356.png)
一些公司拉棒工艺不过关,晶体硅中氧含量过高,内应力大,位错缺陷密度高+电阻率不均匀.都直接
影响了太阳电池的效宰及稳定性。我们希望改进拉棒工艺,控翩氧含量。 用上述几种硅片制作的太阳电池有较大幅度的早期光致衰减,会超出客户所能接受的范围。其实直拉单晶 工艺是很成熟的,只要我们把好用料质量关,按正规拉棒工艺生产,硅棒的质量是可以得到较好控制的。 (B)、利用磁控直拉硅单晶工艺(MCZ)改进单晶硅棒产品质量 此工艺不仅能控韵单晶中的氧浓度.也使硅单晶纵向、径向电阻率均匀性得到改善,这种工艺已在国内部 分拉棒公司开始试用。 (c)、利用区熔单晶硅工艺(FZ)改进单晶硅棒产品质量 区焙单晶硅_[艺避免了直拉工艺中大量氧进人硅晶体的固有缺陷.从而彻底解奂了P型(掺硼)太阳电
(1)
由于原始高纯多晶硅料短块,一些拉棒公司就掺入了一些不应该使用的基磷和其它有害杂质含量
高的虚次的硅料。使用此类材料生产的太阳电池不但效率低,而且早期光致衰减幅度非常大。我们强烈要求不 使用低质量的硅料。
(封
在高纯多晶硅料中掺^过多低电阻率N型硅料,如lc的废N型硅片等1所制造出的掺硼cz硅棒
是一种高补偿的P型单晶材料,尽管电阻率合适,但硼一氧浓度非常高,从而导致太阳电池性能出现较大幅度 的早期光致衰减。我们强烈要求不使用低电阻宰N型硅料。
弛的早期光致衰减现象。因Fz工艺成本较高,主要用于lc和其它半导体器件的硅片翻造,但目前一些公司
已对Fz工艺进行相关改造,降低了成本,蛆适合于太阳电池硅片的制造。国内一些拉棒公司巳开展了这方面
.80.
第十届中国太阳能光伏会议论文集
的试制工作. (D)、改变掺杂剂,用镓代替硼
用掺镓的硅片制作的电池,没有发现太阳电池的早期光致衰减现象,见图3和图4,也是解决太阳电池早 期光致衰减的办法之一。
浅析太阳能光伏电站的光伏组件衰减问题及解决方法
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浅析太阳能光伏电站的光伏组件衰减问题及解决方法导语:太阳能光伏电站中的核心部件是光伏组件,光伏组件的质量量和衰减问题,直接影响光伏电站的总发电量的高低,下面一起来讨论光伏组件的衰减问题对光伏电站的建设的影响和相关解决方案。
光伏组件的衰减一般分为光致衰减和老化衰减,目前国际上又提出一种获得较多技术研究人员认同的PID电势能诱导衰减,目前前两者讨论的比较多。
光致衰减主要受电池工艺问题和电池原料,是指光伏组件在初始应用的几天输出功率发生较大的急剧性下降,但是输出功率会逐渐稳定。
一、光致衰减理论光照或电流注入导致硅片中的硼于氧结合形成硼氧复合体,进一步导致硅片中少子寿命降低,导致光伏组件效率下降,硅片中的硼氧成分越高,在光照或电流注入条件下硼氧复合体越多,复合体越多组件功率衰减量越大,因此低氧,低硼,掺稼,掺磷,用稼磷替代硼能有效降低光伏组件衰减。
光伏组件光致衰减的解决途径:硅片中氧元素和硼元素的含量决定了组件的光致衰减程度,因此硅片中硼氧越少往往硅片质量越好,组件光致衰减量越少。
从根本上来讲光伏组件的光致衰减要从硅片入手:方法一:改进掺硼p性直拉单晶硅质量:在我国国内,掺硼直拉单晶硅是我国目前硅帮市场的主流产品。
在硅棒制作中要避免使用低质量的多晶硅料;控制掺人过多低电阻n型硅料,避免生产高补偿的p性单晶棒,因为硼氧含量极高,将导致光伏组件出现大幅度光致衰减;提高拉棒工艺水平,降低硼氧含量,降低缺陷密度,改进电阻率均匀性。
方法二:用稼替代硼元素:此种方法没有发现光致衰减问题。
方法三:利用磁控直拉单晶硅,区熔单晶硅工艺,都是可以改变硅片质量的。
后者避免了大量氧进入晶体硅的缺陷,从而彻底解决了掺硼的硅片,光伏组件的衰减问题。
方法四:使用掺p的n型硅替代掺硼的p型硅片,n型硅片可以解决光致衰减问题,但是从现有技术和工艺来看,在转换效率和制造成本上没有优势。
方法五:提高硅片加工水平改进硅片性能的一致性,进一步借助硅片分选机改进硅片质量如太阳能光伏电池片组件衰减测试仪。
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晶体硅太阳能电池光致衰减效应及其应对措施
晶体硅太阳能电池是目前应用最广泛的太阳能电池技术之一,具有高效转换率、稳定性好等优点。
然而,长时间的工作会导致晶体硅太阳能电池出现光致衰减效应,从而降低其光电转换效率。
本文将重点介绍晶体硅太阳能电池光致衰减效应的原因和机制,并探讨一些应对措施。
晶体硅太阳能电池光致衰减效应是指太阳能电池在长时间工作后,其光电转换效率逐渐下降的现象。
这主要是由于晶体硅材料在光照条件下发生一系列的物理和化学变化所导致的。
光致衰减效应是晶体硅太阳能电池不可避免的现象,但可以通过一些措施来减缓其发展速度,提高电池的使用寿命。
光致衰减效应的主要原因之一是晶体硅材料中的氧原子与硅原子形成的氧化物缺陷。
这些缺陷会吸收光子能量,并损失在光电转换过程中产生的电子能量。
此外,晶体硅材料中的杂质和缺陷也会对光致衰减效应起到一定的影响。
这些杂质和缺陷会引起电子的重新组合和能量损失,从而降低电池的效率。
针对晶体硅太阳能电池光致衰减效应,目前有一些应对措施可以采取。
首先,可以通过选择合适的材料来减少光致衰减效应。
例如,可以选择掺杂有抗衰减效应的杂质的晶体硅材料,如锗、磷等。
这些杂质可以降低氧化物缺陷的形成和影响,从而减轻光致衰减效应。
改变电池的结构也是一种有效的减轻光致衰减效应的方法。
例如,可以利用反射层和抗反射涂层来增加光的入射量,提高光电转换效率。
同时,可以采用多层结构或堆叠结构来分散光致衰减效应,减少杂质和缺陷对电池性能的影响。
定期对晶体硅太阳能电池进行清洁和维护也是减轻光致衰减效应的重要措施。
尘埃、污染物等附着在电池表面会减弱光的透过性,影响光电转换效率。
因此,定期清洁电池表面可以保持较高的光吸收和转换效率。
除了上述措施外,研究人员还在开展其他一些应对光致衰减效应的研究。
例如,可以通过控制电池的工作温度和湿度来减轻光致衰减效应。
此外,利用新型材料和工艺技术也是未来的发展方向,可以提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率,减轻光致衰减效应。
晶体硅太阳能电池光致衰减效应是目前太阳能电池技术面临的一个重要问题。
了解光致衰减效应的原因和机制,并采取相应的应对措施,对于提高晶体硅太阳能电池的使用寿命和效率具有重要意义。
未来的研究和技术发展将进一步推动晶体硅太阳能电池的性能提升,促进太阳能产业的发展。