鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年08月19日
太陽電池熱斑形成的原因分析
太陽電池熱斑是指太陽電池組件在陽光照射下,由于部分組件受到遮擋無法工作,使得被遮蓋的部分升溫遠遠大于未被遮蓋部分,致使溫度過高出現燒壞的暗斑。
熱斑可能導致整個電池組件損壞,造成損失。因此,需要研究造成熱斑的內在原因,從而減小熱斑形成的可能性。太陽電池熱斑的形成主要由兩個內在因素構成,分別與內阻和太陽電池自身暗電流大小有關。
組件功率下降究其原因主要有三方面:
1.硅片質量下降,導致電池出現較大幅度早期光致衰減;
2.一些組件制造廠組件制造工藝不合理,出現諸如電池片隱裂、EVA交聯度不好、脫層、焊接不良等質量問題,這種組件在短時間內也會造成輸出功率衰減或組件失效;
3.有些組件制造商功率測試不準確。
輸出功率衰減可分為兩個階段:
1.早期光致衰減,即光伏組件的輸出功率在剛開始使用的最初幾天發生較大幅度的下降,但隨后趨于穩定。其重要原因是硼氧復合;
2.組件的老化衰減,即在長期使用中出現的極緩慢的功率下降,產生的主要原因與封裝材料的性能退化有關,也與電池緩慢衰減有關光伏組件早期衰減的三種方案中,尚德采用的是第三種:改變p型摻雜劑,用稼代替硼,讓我來看看為啥
反向電流
其實原本是針對二極管提出的一個概念,當二極管反向偏置的時候本來應該是不導通的,沒有電流;但是實際在二極管兩端加反向電壓的時候,會有微弱的電流流過二極管,這個電流就是反向電流
漏電流也叫旁路電流
從反向電流和漏電流都可以判斷Si片中雜質含量高低
暗電流:主要是因為刻蝕的時候沒有把邊緣的pN結刻掉,并聯電阻太小,造成漏電,開始的時候沒什么關系,時間長后衰減得厲害。爆曬后就可以看出來了,如果做了組件后直接拿去爆曬2天就看出來了。
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,測試方法與光電流一樣,只是必須完全隔絕光線。
測量暗電流的意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,也就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。
暗電流:darkcurrent
反向電流:reversecurrent
暗電流:無光照下,p-N結在不同電壓下的電流
反向電流:反向偏壓下,流經p-N結的電流
電池片從線上下來測試的如果是燒結后的測試,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發而產生,暗電流過大會導致開路電壓變小,直接導致轉換率下降,然而暗電流過小的話,說明少子的量少,少子少說明少子壽命短,在少子被激發出來后很快的被復合掉,少子壽命由少子的有效質量和散射有關,有效質量是與能帶結構決定,一般片子都是固定的,有效質量也是固定的,所以少子壽命主要與散射有關,散射分離子散射,缺陷散射,和晶格散射等,如果片子內部缺陷多,離子多,晶格震動越厲害,散射率越明顯,散射率越大,少子壽命大大越低,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,少子壽命下降,少子壽命下降直接導致片子的短路電流減小,導致轉換率下降,因此通過判斷暗電流的大小,我們可以知道片子的基本狀況,是好是壞,壞在哪里也就一清二楚了
關于組件的損益
損益是封裝的時候,一方面,由于封裝材料和層壓保護等方面對電流的提升作用,另一方面是不同功率電池封裝以后電流的損耗性,還有就是接觸電阻等的損耗作用,綜合的因素
摻稼單晶電池和組件
在上文提出的解決
由于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分布相對摻硼單晶較寬,但對于市場上單晶硅電池要求電阻率為0.5-6歐姆的規格范圍,這并不是個問題,現有電池工藝完全可以接受。
采用稼替代硼作為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.對現有電池制造工藝無任何影響;
3.每50千克硅料僅需摻稼1~2克,成本約為10元
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