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下載手機APP 硅片質量對太陽能電池功能的影響，主要涉及少子壽數、早期光致衰減、位錯對電池功能的影響，淺談組件功率下降的原因與處理辦法等。
一、相關概念
1、少子
少子，即少量載流子，它相關于多子而言。半導體資料中有電子和空穴兩種載流子。如果在半導體資料中某種載流子占少量，導電中起到非必須作用，則稱它為少子。如，在N型半導體中,空穴是少量載流子，電子是多數載流子;在P型半導體中,空穴是多數載流子,電子是少量載流子。
2、光致衰減
關于硼摻雜的Cz法生長的單晶硅太陽能電池，當它暴露于光照下時，電池功能會衰減，并最終到達一個安穩的效率，這種現象叫作光致衰減。
3、熱斑
太陽電池熱斑是指太陽電池組件在陽光照射下，因為部分組件受到遮擋無法作業，使得被遮蓋的部分升溫遠遠大于未被遮蓋部分，致使溫度過高呈現燒壞的暗斑。熱斑或許導致整個電池組件損壞，構成丟失。因而，需求研討構成熱斑的內涵原因，從而減小熱斑構成的或許性。太陽電池熱斑的構成主要由兩個內涵要素構成，別離與內阻和太陽電池自身暗電流大小有關。
4、反向電流(reversecurrent)
反向電流本來是針對二極管提出的一個概念，當二極管反向偏置的時分本來應該是不導通的，沒有電流;可是實踐在二極管兩頭加反向電壓的時分，會有微弱的電流流過二極管，這個電流便是反向電流。
從反向電流和漏電流都能夠判別Si片中雜質含量凹凸。
5、暗電流(darkcurrent)與暗電流曲線
指無光照條件下，P-N結在不同電壓下的電流。暗電流曲線是指太陽能電池在沒有光照下的電壓-電流(IV)曲線，測驗辦法與光電流相同，只是必須完全隔絕光線。
丈量暗電流的含義在于表征電池的整流效應。好的電池應該有比較高的整流比，也便是正向暗電流比反向暗電流高越多越好。電流的整流效應與電池開路電壓有關。
二、少子壽數對電池功能的影響
少子壽數是指半導體資料在外界注入(光或電)中止后，少量載流子從最大值衰減到無注入時的初值之間的平均時間。少子壽數值越大，相應的資料質量越好。
電池片從線上下來測驗的時分，如果是燒結后的測驗，在電場的作用下少子會定向移動，一般少子是由半導體本征激起而發生，暗電流過大會導致開路電壓變小，直接導致轉化率下降，然而暗電流過小的話，闡明少子的量少，少子少闡明少子壽數短，在少子被激起出來后很快的被復合掉。
少子壽數由少子的有用質量和散射有關，有用質量是與能帶結構決定，一般片子都是固定的，有用質量也是固定的，所以少子壽數主要與散射有關，散射分離子散射，缺點散射，和晶格散射等，如果片子內部缺點多，離子多，晶格轟動越厲害，散射率越明顯，散射率越大，少子壽數大大越低，此外散射還與溫度有關，溫度越高，內部的微觀運動越劇烈，導致散射率變大，少子壽數下降，少子
壽數下降直接導致片子的短路電流減小，導致轉化率下降，因而經過判別暗電流的大小，咱們能夠知道片子的根本狀況，是好是壞，壞在哪里也就一覽無余了。
三、早期光致衰減對電池功能的影響
1、光伏組件輸出功率的衰減的兩個階段
第一個階段，咱們能夠把它稱作初始的光致衰減，即光伏組件的輸出功率在剛開始運用的開始幾天內發生較大起伏的下降，但隨后趨于安穩。導致這一現象發生的主要原因是光照或電流注入導致硅片中的硼和氧構成硼氧復合體，降低了少子壽數。
第二個階段，咱們能夠把它稱作組件的老化衰減，即在長期運用中呈現的極緩慢的功率下降，發生的主要原因與電池緩慢衰減有關，也與封裝資料的功能退化有關。
其間第一階段的早期光致衰減是由硅片質量問題導致的。
2、早期光致衰減的損害
(1)損害
早期光致衰減一方面會引起組件功率在運用的開始幾天內發生較大起伏的下降，使標稱功率和實踐功率不符;另一方面，如果同一組件內各個電池片光致衰減不一致，會構本錢來分選時電功能一致的電池片，經過光照后，電功能存在很大誤差，引起組件曲線反常和熱斑現象，導致組件早期失效。熱斑電池的溫度與周電池的溫度相差較大，過熱區域可引起EVA加快老化變黃，使該區域透光率下降，從而使熱斑進一步惡化，導致組件的早期失效。
(2)怎么怎么消除或減小熱斑
為了防止太陽電池因為熱斑效應而遭受破壞，最好在太陽電池組件的正負極間并聯一個旁路二極管，以避免光照組件所發生的能量被受遮蔽的組件所消耗，該二極管的作用是當電池片呈現熱斑效應不能發電時，起旁路作用，讓其它電池片所發生的電流從二極管流出，使太陽能發電體系繼續發電，不會因為某一片電池片呈現問題而發生發電電路不通的狀況。
能處理熱斑的二極管許多,但目前的要害是挑選結溫最低的，發生熱斑時，很大的電流將經過二極管，較短時間內，二極管的溫度將上升很快，直至超過接線盒內部構件的消融溫度，接線盒將被燒毀。
在IEC61215第二版中，有二極管發熱測驗，其辦法如下：把組件放在75度烘箱中至熱安穩，在二極管中通組件的實踐短路電流，熱安穩后(例如1h)，丈量二極管的外表溫度，依據以下公式計算實踐結溫Tj=Tcase+R*U*I其間R為熱阻系數，由二極管廠家給出，Tcase是二極管外表溫度(用熱電偶測出)，U是二極管兩頭壓降(實測值)，I為組件短路電流。計算出的Tj不能超過二極管標準書上的結溫規模。
所以，關于這個測驗，挑選二極管要看以下幾個量：電流(大的好)、最大結溫(大的好)、熱阻(小的好)、壓降(小的好)、反向擊穿電壓(一般40V就遠遠夠了)。
3、處理辦法
1)改進硅單晶質量
A.利用磁控直拉硅單晶工藝
此工藝不僅能操控單晶中的氧濃度，也使硅單晶縱向、徑向電阻率均勻性得到改進，但需裝備磁場設備并供給激磁電源，增加本錢和工藝難度;
B.運用摻磷的N型硅片
從目前產業化的絲網印刷P型電池工藝來看，N型電池在轉化效率和制構本錢上還沒有優勢，一些要害工藝有待處理
C.用稼替代硼作為P型摻雜劑
因為稼在硅中的分凝系數為0.008，遠小于硼的0.8，這使得摻稼單晶硅棒的電阻率散布相對摻硼單晶較寬，但關于市場上單晶硅電池要求電阻率為0.5-6歐姆的標準規模，這并不是個問題，現有電池工藝完全能夠承受。
選用稼替代硼作為P型摻雜劑的優勢主要有：
①對現有拉晶設備和工藝無任何影響，僅需將硼摻雜劑改為稼摻雜劑;
②對現有電池制作工藝無任何影響;
③每50千克硅料僅需摻稼1~2克，本錢約為10元
2)電池片光照預衰減
四、位錯對電池功能的影響
硅片中存在著極高的位錯密度，成為少量載流子的強復合中心，最終導致電池和組件功能的嚴重下降。
五、太陽能電池生產工藝中每個工序的工藝難點
1、制絨的工藝難點是絨面金字塔要小而均勻，沒有手指印，花籃印，色差，發白等現象;
2、擴散是核心工序，難點是方塊電阻不均勻，以及PN結的深淺操控(結合硅片狀況);
3、去邊要求刻去邊上的PN結，對與刻邊的操控，刻后漏電流要小;
4、去PSG便是去除外表的磷硅玻璃，腐蝕過后外表清潔，瀝水作用好;
5、減反射膜主要是操控膜的厚度(最佳厚度為1/4光波長)，以及沒有色差;
6、印刷能夠說是比較重要的環節，反面鋁漿的厚度，柵線的寬度和高度，要求漿料的粘稠度要和網板匹配起來，和硅片的具體狀況匹配才干到達比較好的作用。
7、燒結要重要的是溫度以及履帶的速度操控，這要依據硅片以及漿料的具體狀況調整到比較好的規模
(本文轉載自光伏技術同享溝通)
標簽：
電池片衰減
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一、相關概念
1、少子
少子，即少量載流子，它相關于多子而言。半導體資料中有電子和空穴兩種載流子。如果在半導體資料中某種載流子占少量，導電中起到非必須作用，則稱它為少子。如，在N型半導體中,空穴是少量載流子，電子是多數載流子;在P型半導體中,空穴是多數載流子,電子是少量載流子。
2、光致衰減
關于硼摻雜的Cz法生長的單晶硅太陽能電池，當它暴露于光照下時，電池功能會衰減，并最終到達一個安穩的效率，這種現象叫作光致衰減。
3、熱斑
太陽電池熱斑是指太陽電池組件在陽光照射下，因為部分組件受到遮擋無法作業，使得被遮蓋的部分升溫遠遠大于未被遮蓋部分，致使溫度過高呈現燒壞的暗斑。熱斑或許導致整個電池組件損壞，構成丟失。因而，需求研討構成熱斑的內涵原因，從而減小熱斑構成的或許性。太陽電池熱斑的構成主要由兩個內涵要素構成，別離與內阻和太陽電池自身暗電流大小有關。
4、反向電流(reversecurrent)
反向電流本來是針對二極管提出的一個概念，當二極管反向偏置的時分本來應該是不導通的，沒有電流;可是實踐在二極管兩頭加反向電壓的時分，會有微弱的電流流過二極管，這個電流便是反向電流。
從反向電流和漏電流都能夠判別Si片中雜質含量凹凸。
5、暗電流(darkcurrent)與暗電流曲線
指無光照條件下，P-N結在不同電壓下的電流。暗電流曲線是指太陽能電池在沒有光照下的電壓-電流(IV)曲線，測驗辦法與光電流相同，只是必須完全隔絕光線。
丈量暗電流的含義在于表征電池的整流效應。好的電池應該有比較高的整流比，也便是正向暗電流比反向暗電流高越多越好。電流的整流效應與電池開路電壓有關。
二、少子壽數對電池功能的影響
少子壽數是指半導體資料在外界注入(光或電)中止后，少量載流子從最大值衰減到無注入時的初值之間的平均時間。少子壽數值越大，相應的資料質量越好。
電池片從線上下來測驗的時分，如果是燒結后的測驗，在電場的作用下少子會定向移動，一般少子是由半導體本征激起而發生，暗電流過大會導致開路電壓變小，直接導致轉化率下降，然而暗電流過小的話，闡明少子的量少，少子少闡明少子壽數短，在少子被激起出來后很快的被復合掉。
少子壽數由少子的有用質量和散射有關，有用質量是與能帶結構決定，一般片子都是固定的，有用質量也是固定的，所以少子壽數主要與散射有關，散射分離子散射，缺點散射，和晶格散射等，如果片子內部缺點多，離子多，晶格轟動越厲害，散射率越明顯，散射率越大，少子壽數大大越低，此外散射還與溫度有關，溫度越高，內部的微觀運動越劇烈，導致散射率變大，少子壽數下降，少子
壽數下降直接導致片子的短路電流減小，導致轉化率下降，因而經過判別暗電流的大小，咱們能夠知道片子的根本狀況，是好是壞，壞在哪里也就一覽無余了。
三、早期光致衰減對電池功能的影響
1、光伏組件輸出功率的衰減的兩個階段
第一個階段，咱們能夠把它稱作初始的光致衰減，即光伏組件的輸出功率在剛開始運用的開始幾天內發生較大起伏的下降，但隨后趨于安穩。導致這一現象發生的主要原因是光照或電流注入導致硅片中的硼和氧構成硼氧復合體，降低了少子壽數。
第二個階段，咱們能夠把它稱作組件的老化衰減，即在長期運用中呈現的極緩慢的功率下降，發生的主要原因與電池緩慢衰減有關，也與封裝資料的功能退化有關。
其間第一階段的早期光致衰減是由硅片質量問題導致的。
2、早期光致衰減的損害
(1)損害
早期光致衰減一方面會引起組件功率在運用的開始幾天內發生較大起伏的下降，使標稱功率和實踐功率不符;另一方面，如果同一組件內各個電池片光致衰減不一致，會構本錢來分選時電功能一致的電池片，經過光照后，電功能存在很大誤差，引起組件曲線反常和熱斑現象，導致組件早期失效。熱斑電池的溫度與周電池的溫度相差較大，過熱區域可引起EVA加快老化變黃，使該區域透光率下降，從而使熱斑進一步惡化，導致組件的早期失效。
(2)怎么怎么消除或減小熱斑
為了防止太陽電池因為熱斑效應而遭受破壞，最好在太陽電池組件的正負極間并聯一個旁路二極管，以避免光照組件所發生的能量被受遮蔽的組件所消耗，該二極管的作用是當電池片呈現熱斑效應不能發電時，起旁路作用，讓其它電池片所發生的電流從二極管流出，使太陽能發電體系繼續發電，不會因為某一片電池片呈現問題而發生發電電路不通的狀況。
能處理熱斑的二極管許多,但目前的要害是挑選結溫最低的，發生熱斑時，很大的電流將經過二極管，較短時間內，二極管的溫度將上升很快，直至超過接線盒內部構件的消融溫度，接線盒將被燒毀。
在IEC61215第二版中，有二極管發熱測驗，其辦法如下：把組件放在75度烘箱中至熱安穩，在二極管中通組件的實踐短路電流，熱安穩后(例如1h)，丈量二極管的外表溫度，依據以下公式計算實踐結溫Tj=Tcase+R*U*I其間R為熱阻系數，由二極管廠家給出，Tcase是二極管外表溫度(用熱電偶測出)，U是二極管兩頭壓降(實測值)，I為組件短路電流。計算出的Tj不能超過二極管標準書上的結溫規模。
所以，關于這個測驗，挑選二極管要看以下幾個量：電流(大的好)、最大結溫(大的好)、熱阻(小的好)、壓降(小的好)、反向擊穿電壓(一般40V就遠遠夠了)。
3、處理辦法
1)改進硅單晶質量
A.利用磁控直拉硅單晶工藝
此工藝不僅能操控單晶中的氧濃度，也使硅單晶縱向、徑向電阻率均勻性得到改進，但需裝備磁場設備并供給激磁電源，增加本錢和工藝難度;
B.運用摻磷的N型硅片
從目前產業化的絲網印刷P型電池工藝來看，N型電池在轉化效率和制構本錢上還沒有優勢，一些要害工藝有待處理
C.用稼替代硼作為P型摻雜劑
因為稼在硅中的分凝系數為0.008，遠小于硼的0.8，這使得摻稼單晶硅棒的電阻率散布相對摻硼單晶較寬，但關于市場上單晶硅電池要求電阻率為0.5-6歐姆的標準規模，這并不是個問題，現有電池工藝完全能夠承受。
選用稼替代硼作為P型摻雜劑的優勢主要有：
①對現有拉晶設備和工藝無任何影響，僅需將硼摻雜劑改為稼摻雜劑;
②對現有電池制作工藝無任何影響;
③每50千克硅料僅需摻稼1~2克，本錢約為10元
2)電池片光照預衰減
四、位錯對電池功能的影響
硅片中存在著極高的位錯密度，成為少量載流子的強復合中心，最終導致電池和組件功能的嚴重下降。
五、太陽能電池生產工藝中每個工序的工藝難點
1、制絨的工藝難點是絨面金字塔要小而均勻，沒有手指印，花籃印，色差，發白等現象;
2、擴散是核心工序，難點是方塊電阻不均勻，以及PN結的深淺操控(結合硅片狀況);
3、去邊要求刻去邊上的PN結，對與刻邊的操控，刻后漏電流要小;
4、去PSG便是去除外表的磷硅玻璃，腐蝕過后外表清潔，瀝水作用好;
5、減反射膜主要是操控膜的厚度(最佳厚度為1/4光波長)，以及沒有色差;
6、印刷能夠說是比較重要的環節，反面鋁漿的厚度，柵線的寬度和高度，要求漿料的粘稠度要和網板匹配起來，和硅片的具體狀況匹配才干到達比較好的作用。
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