晶硅太阳能电池光致衰减问题讨论.doc

晶硅太阳能电池光致衰减问题讨论.txt31岩石下的小草教我们坚强，峭壁上的野百合教我们执著，山顶上的松树教我们拼搏风雨，严寒中的腊梅教我们笑迎冰雪。 本文由floljf贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 光伏组件输出功率光致衰减问题的讨论 张光春 陈如龙 孙世龙 李剑 蒋仙 温建军 高瑞 施正荣 无锡尚德太阳能电力有限公司 报告内容提要 引言 （一）P型(掺硼)晶体硅太阳电池初始光致衰减机理 掺硼) （二）P型(掺硼)晶体硅片少子寿命及太阳电池光致衰减试验 掺硼)晶体硅片少子寿命及太阳电池光致衰减试验 （三）光伏组件的初始光致衰减试验 （四）光伏组件输出功率初始衰减问题的解决方案 2 引言 光伏组件输出功率的衰减可分为两个阶段： 光伏组件输出功率的衰减可分为两个阶段： 第一个阶段，我们可以把它称作初始的光致衰减， 第一个阶段 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。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。 第二个阶段，我们可以把它称作组件的老化衰减， 第二个阶段 即在长期使用中出现的极缓慢的功率下降，产生 的主要原因与电池缓慢衰减有关，也与封装材料 的性能退化有关。 3 引言 为什么光致衰减现象又被关注： P型(掺硼)的太阳电池的光致衰减现象是在七十年 代发现的，为什么近期光伏产业界和研究机构又 对此产生了较大的关注呢？其主要原因是由于光 致衰减导致的一些光伏组件的功率下降幅度远 远超出了客户所能接受的范围，这就使组件制造 商面临着潜在的赔偿风险。 4 引言 导致光伏组件功率出现早期下降的主要原因有： （一）硅片质量差，导致电池出现较大幅度的初始光致 5 衰减； （二）组件制造工艺不合理，出现诸如电池片隐裂、 EVA交联度不好、脱层、焊接不良等质量问题． （三）些组件制造商功率测试不准确或有意在输出功 率上虚报。 一. P型(掺硼)晶体硅太阳电池初始光致衰减机理 30多年前，H. Fischer and W. Pschunder 等人首次观察到P型（掺硼）晶 体硅太阳电池的初始光致衰减现象． 6 一. P型(掺硼)晶体硅太阳电池初始光致衰减机理 大家基本一致的看法是： 大家基本一致的看法是： 光照或电流注入导致硅片中的硼和氧形成硼氧复合体，从而使少子寿命降 低，引起电池转换效率下降，但经过退火处理，少子寿命又可被恢复，其 可能的反应为： 7 光照或电流注入 Bs＋ Bs＋2Oi 少子寿命高） （少子寿命高） 退火处理 BsO2i 少子寿命低） （少子寿命低） 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： 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。 一. P型(掺硼)晶体硅太阳电池初始光致衰减机理 9 图2 低氧掺硼、有氧掺磷、有氧掺硼的Fz硅片 和有氧掺硼Cz硅片少子寿命衰减随光照时间的关系(2) 一. P型(掺硼)晶体硅太阳电池初始光致衰减机理 10 图3 掺硼、掺镓、掺磷的Cz硅片和硼掺杂的MCZ硅光照前后少数载流子寿命的变化(3) 一. P型(掺硼)晶体硅太阳电池初始光致衰减机理 11 图4 不同硼掺杂浓度硅片的少子寿命随时间的变化关系(4) 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 (一）P型（掺硼）单/多晶硅片少子寿命的光致衰减试验 １．原始硅片的光致衰减试验 硅片不做任何处理，测试光照前和光照后的少子寿命。 12 试验结论： 从图5可以看出，单/多晶 裸硅片若不经过清洗钝化， 其少子寿命几乎随着光照 时间变化不大，这是因为 硅片表面复合中心占主导 地位，掩盖了光照对体少 子寿命的影响，因此对不 经过清洗、钝化的裸硅片， 无法确定少子寿命与光照 时间的对应关系，也就无 法判断硅片的质量． 单晶裸硅片的少子寿命随时间的衰减图 1.2 多晶裸硅片的少子寿命随时间的衰减图 1.2 1.0 1.0