1. 首页
  2. 光伏资讯
来源:亚洲赌博app下载

一文看懂单、多晶电池光衰原理

 1.晶硅组件的光衰

硼(B)掺杂的P型单晶硅(Cz-直拉法)电池的光衰现象早在1973年已发现,该光衰之后被发现可一定程度规复的。Jan Schmidt发现了该光衰重要是“B-O对”引起的并给出了该缺点的布局(2003)。Axel Herguth提出了“再生态”实践解释初始光衰后功率规复并坚持稳固的原理(2006)。P型多晶硅电池的衰减则因氧含量相对少而规复过程不显著,该衰减被认为不只与B-O对相干,同时也与金属杂质相干。

一文看懂单、多晶电池光衰原理
一文看懂单、多晶电池光衰原理
B-O引起的光衰颠末一段光阴的光照可有一定程度的规复,如P型单晶硅组件在末了户外运行的2~3个月,会阅历较显著的衰减与部分规复过程,商业化产品首年的衰减可坚持在3%以内,P型多晶组件的首年衰减则一样平常按 2.5%来质保,电池均无需颠末“再生”处理。

2.PERC组件的光衰

一文看懂单、多晶电池光衰原理
P型PERC技能对晶硅电池背面做钝化,电子必要扩散更长的距离颠末激光开槽处能力传输到背面的铝电极,因此缺点与杂质会引起加倍显著的光衰。如下图所示,P型单晶PERC电池的光衰均高于常规单晶,P型多晶PERC电池的光衰也高于常规多晶,单晶PERC电池光衰到达3%后开端规复,多晶PERC电池在约40小时光衰疾速到达约3%后持续衰减至5.5%以上,锻造单晶在400小时内也并未发生光衰规复。

一文看懂单、多晶电池光衰原理
因此PERC电池必要颠末“再生”处理,如下图所示,在130摄氏度1.2suns光照1小时的再生处理并稳固后,单晶PERC电池效力可规复初始值的99.5%。2014年起单晶PERC技能开端规模应用的原因便是:1发现了具有很好钝化效果的AlOx,2颠末过程产业化的“再生”处理可以或许对单晶PERC电池的光衰有用节制。研究职员也发现光致衰减实际上是载流子(Carrier)引起的光衰,LID也就可以或许称之为CID,高剂量光照或高电流注入均可以或许加快“再生”过程,临盆出“B-O光衰”基本被消除的PERC电池。值得指出的是:常规单晶电池如颠末再生处理后的光衰表示略优于单晶PERC电池,很可能是 “B-O光衰”光衰被基本消除后杂质引起的光衰所起的感化,所以制作单晶PERC电池有必要注意硅片的杂质含量。

一文看懂单、多晶电池光衰原理
UNSW(新南威尔士大学)认为(光致)再生过程的机理在于促使P型硅中存在的H+转化为H0,H0可以或许钝化BO+缺点甚至金属离子如Fei+、Cri+,商业化的光致再生设备因必要高临盆速率,因此必要利用到高强度的光照(如激光)以在几秒钟内实现再生过程。如下申报列举了5家供给光致再生(LIR,Light induecd regeneration)设备的企业,其设备均有很好的处理效果。

一文看懂单、多晶电池光衰原理
国内的晶宝、时创、昊建等均开拓了电注入(电致再生)设备,分歧于光注入设备必要在电池端与在线临盆,电注入设备可以或许离线布置在电池端或组件端,多个电池片堆叠通电处理,在制作端也获得了大规模的应用。

另外,掺Ga的P型硅与掺磷的N型硅则可以或许基本上根绝了“B-O”衰减,也可以或许处理单晶PERC技能的光衰危险。因此单晶PERC技能规模应用在实践上不存在成就,却对硅片品德与电池技能提出了更高的请求,光伏电站投资者必要抉择技能靠得住的供给商以防止危险。

3.多晶PERC光衰与LeTID

根据如下2012年的 研究,低氧与掺Ga均无法处理多晶PERC电池的光衰成就,并展现了分歧温度下测试光衰的差别,75oC下的光衰显著高于25oC的结果,而75oC是组件户外工作时可能出现的温度。

一文看懂单、多晶电池光衰原理
因此Q-Cells在15年定名的LeTID(Light and elevated Temperature Induced Degradation,光与升温导致的衰减)并不是一个新的概念,不少文献还是对峙应用LID in mc-silicon(多晶光衰)来描述同一现象。Q-Cells发现多晶PERC电池的开路电压衰减在95oC高载流子注入的环境下在800小时后规复至约99%,表明了多晶PERC电池再生态处理实践上的可行性,但因为耗时非常久,产业化支付的本钱就会很高。

一文看懂单、多晶电池光衰原理
多晶PERC电池在暗退火处理(如150oC,10小时)时可发生类似的衰减行为,研究者认为该过程与LeTID有相同的机理,因此可以或许颠末过程研究暗退火过程以确定LeTID的基本原理。UNSW发现P型Cz单晶硅、Fz单晶硅和N型硅在暗退火后也会发生衰减(考虑到暗退火条件并不见于户外应用,没有必要因此担心单晶PERC技能的产业应用)。UNSW发现了LeTID与氢的相干性;M. A. Jensen认为LeTID是氢与硅片中的一种和几种缺点共同感化导致的(evaluating root cause: The distinct roles of hydrogen and firing in activating light and elevated temperature-induced degradation,2018);Kenta Nakayashiki认为基本原因可能是两个:1氢和深能级施主缺点共同构成的点缺点;2含Cu复合缺点的构型变更(Engineering Solutions and Root-Cause Analysis for Light-Induced Degradation in p-Type Multicrystalline Silicon PERC Modules, 2016);Mallory A. Jensen则发现杂质元素Cu和Ni在LeTID过程中起着关键感化 (Solubility and Diffusivity: important Metrics in the Search for the Root Cause of Light and Elevated Temperature-Induced Degradation, 2018)

总之,多晶PERC的LID(或称LeTID)的基本原因仍没有定论,考虑到各研究者都有试验根据,光衰很可能是多种因素共同感化导致的。对付产业化的处理上,多晶PERC临盆商必要做的包含严控多晶硅片品德(采纳高品德硅料),长光阴’再生’处理和严控电池出厂光衰测试(75oC测试,提高抽测频次)。考虑到18年下半年多晶硅片处于亏本出售的环境,差的硅料、回料很可能被用到,品德相对较差的硅片制成的多晶PERC组件在体系中存在较高的潜在危险。

目前晶硅电池LeTID的测试模范正在讨论中,对付多晶PERC的光衰管控只要出厂测试才有意义,仅仅看第三方的送样测试结果的参考价值不大,一方面多晶硅片来自铸锭分歧地位,硅片内部缺点的环境有分歧;另外一方面单片电池/组件是可以或许颠末过程特别处理做到低光衰的。

4.总结

A.P型PERC电池的光衰显著高于常规BSF电池,因此必要停止“再生”处理;

B.单晶PERC电池的光衰以“B-O”光衰为主,原理上可颠末过程光注入、电注入及掺Ga来处理,但对制作商技能程度提出更高请求,投资者需抉择靠得住供给商。

C.多晶PERC电池的光衰机理复杂,也会发生“再生”过程但耗时很久,产业化必要应用高品德硅片并增强电池的出厂光衰管控。

淘光伏声明:此资讯系转载自合作媒体或互联网其它网站,淘光伏登载此文出于传递更多信息之目标,并不意味着赞同其概念或证实其描述,文章内容仅供参考。本文编辑:光伏侠客,转载请注明出处:http://bdmirror24.com/zixun/28598.html

投稿联系:仲老师 18052542359 消息投稿征询QQ: 27387855 邮箱:27387855#QQ.com(请将#换成@)

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

联系咱咱们

 18052542359

在线征询:点击这里给我发消息

邮件:27387855@qq.com

工作光阴:周一至周六,9>2019-07-04:30,节沐日休息

QR code