一文看懂晶硅组件光衰

2018-12-26 08:18:22 太阳能发电网
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恢复的。Jan Scht发现了该光衰主要是“B-O对”引起的并给出了该缺陷的结构(2003)。Axel Herguth提出了“再生态”理论解释初始光衰后功率恢复并保持稳定的原理(2006)。P型多晶硅电池的衰减则因氧含量相对少而恢复过


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可以钝化BO+缺陷乃至金属离子如Fei+、Cri+,商业化的光致再生设备因需要高生产速率,因此需要利用到高强度的光照(如激光)以在几秒钟内完成再生过程。如下报告列举了5家提供光致再生(LIR,Lightinduecdregeneration)设备的企业,其设备均有很好的处理效果。


国内的晶宝、时创、昊建等均开发了电注入(电致再生)设备,不同于光注入设备需要在电池端与在线生产,电注入设备可以离线布置在电池端或组件端,多个电池片堆叠通电处理,在制造端也得到了大规模的应用。

另外,掺Ga的P型硅与掺磷的N型硅则可以根本上杜绝了“B-O”衰减,也可以解决单晶PERC技术的光衰风险。因此单晶PERC技术规模应用在理论上不存在问题,却对硅片品质与电池技术提出了更高的要求,光伏电站投资者需要选择技术可靠的供应商以避免风险。

3.多晶PERC光衰与LeTID

根据以下2012年的研究,低氧与掺Ga均无法解决多晶PERC电池的光衰问题,并展示了不同温度下测试光衰的差别,75oC下的光衰明显高于25oC的结果,而75oC是组件户外工作时可能出现的温度。


因此Q-Cells在15年命名的LeTID(Light andelevated Temperature Induced Degradation,光与升温导致的衰减)并不是一个新的概念,不少文献还是坚持使用LIDinmc-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高载流子注入的情况下在800小时后恢复至约99%,表明了多晶PERC电池再生态处理理论上的可行性,但由于耗时非常久,产业化付出的成本就会很高。


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