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光伏电池板的光衰减现象是怎样发生的?

作者:ag88环亚国际时间:2018-10-05 09:49浏览:

  光伏电池板的光衰减现象是怎样发生的?

  1.序言

  太阳能组件制作完结之后,进行功率测验时,组件功率正常,可是客户接收到组件,装置并运营时发现功率衰减较大。这种现象大多是因为电池片的光致衰减引起的。本文将体系、扼要的论述光致衰减现象。

  2.光致衰减

  光伏组件光致衰减可分为两个阶段:初始光致衰减和老化衰减。

  2.1初始光致衰减

  初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开端运用的开端几天内发作较大起伏的下降,但随后趋于稳定。导致这一现象发作的首要原因是P型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体下降了少子寿数。经过改动P型掺杂剂,用稼替代硼能有用的减小光致衰减;或许对电池片进行预光照处理,是电池的初始光致衰减发作在组件制作之前,光伏组件的初始光致衰减就能操控在一个很小的规模之内,一起也进步组件的输出稳定性。

  光致衰减更多的与电池片厂家有关,关于组件厂商的含义在于挑选高质量的电池片来下降光致衰减带来的影响。

  2.2.老化衰减

  老化衰减是指在长时刻运用中呈现的极缓慢的功率下降,发作的首要原因与电池缓慢衰减有关,也与封装资料的功能退化有关。其间紫外光的照耀时导致组件主材功能退化的首要原因。紫外线的长时刻照耀,使得EVA及背板(TPE结构)发作老化黄变现象,导致组件透光率下降,进而引起功率下降。

  这就要求组件厂商在挑选EVA及背板时,有必要严格把关,所选资料在耐老化功能方面有必要十分优异,以减小因辅材老化而引起组件功率衰减。

  3.光致衰减机理

  P型(掺硼)晶体硅太阳电池的前期光致衰减现象是在30多年前观察到的,随后人们对此进行了很多的科学研究。特别是最近几年,科学研究发现它与硅片中的硼氧浓度有关,咱们根本共同的观点是光照或电流注人导致硅片中的硼和氧构成硼氧复合体,然后使少子寿数下降,但经过退火处理,少子寿数又可被康复,其可能的反应为:

  据文献报导,含有硼和氧的硅片经过光照后其少子寿数会呈现不同程度的衰减,硅片中的硼、氧含量越大,在光照或电流注人条件下在其体内发作的硼氧复合体越多,其少子寿数下降的起伏就越大。而在低氧、掺稼、掺磷的硅片中,其少子寿数随光照时刻的添加,整体衰减起伏极小。

  4.处理办法

  4.1.改进硅单晶质量

  太阳电池功能的前期光致衰减现象首要发作在单晶硅太阳电池上,关于多晶硅太阳电池来讲,其变换功率的前期光致衰减起伏就很小。由此可见硅片本身的性质决议了太阳电池功能的前期光致衰减程度。因而要处理光伏组件的前期光致衰减问题。就有必要从处理硅片问题人手。下面就几个计划进行评论。

  A、改进掺硼P型直拉单晶硅棒的质量

  一些单晶棒的质量的确令人担忧,假如不能有用的改动这一情况将严重影响光伏工业的健康发展在掺硼直拉单晶产品中首要存在的问题和改进办法:

  1)因为原始高纯多晶硅料缺少一些拉棒公司就掺了一些不应该运用的基磷和其它有害杂质含量高的质次的硅料。运用此类资料出产的太阳电池不光功率低,并且前期光致衰减起伏十分大。咱们强烈要求不运用低质量的硅料。

  2)在高纯多晶硅猜中掺人过多低电阻率N型硅料苰IC的废N型硅片等。所制作出的掺硼CZ硅棒是一种高补偿的P型单晶资料。虽然电阻率适宜,但硼一氧浓度十分高然后导致太阳电池功能呈现较大起伏的前期光致衰减。咱们强烈要求不运用低电阻率N型硅料。

  3)一些公司拉棒工艺不过关,晶体硅中氧含量过高,内应力大,位错缺点密度高,电阻率不均匀,都直接影响了太阳电池的功率及稳定性。咱们期望改进拉棒工艺。操控氧含量。

  用上述几种硅片制作的太阳电池有较大起伏的前期光致衰减,会超出客户所能承受的规模。其实直拉单晶工艺是很老练的,只需咱们把好用料质量关,按正规拉棒工艺出产,硅棒的质量是能够得到较好操控的。

  B、运用磁控直拉硅单晶工艺(MCZ)改进单晶硅棒产品质量

  此工艺不仅能操控单晶中的氧浓度,也使硅单晶纵向、径向电阻率均匀性得到改进这种工艺已在国内部分拉棒公司开端试用。

  C、运用区熔单晶硅工艺(FZ)改进单晶硅棒产品质量

  区熔单晶硅工艺避免了直拉工艺中很多氧进人硅晶体的固有缺点,然后彻底处理了P型(掺硼)太阳电池的前期光致衰减现象。因FZ工艺本钱较高,首要用于IC和其它半导体器材的硅片制作,但现在一些公司已对FZ工艺进行相关改造,下降了本钱。以适合于太阳电池硅片的制作。国内一些拉棒公司已展开了这方面的试制作业

  D、改动掺杂剂,用镓替代硼

  用掺稼的硅片制作的电池,没有发现太阳电池的前期光致衰减现象,也是处理太阳电池前期光致衰减的办法之一。

  E、运用掺磷的N型硅片替代掺硼的P型硅片

  运用诰硅片也是处理电池初试光致衰减问题的办法之一但从现在工业化的丝网印刷诰电池工艺来看,诰电池在变换功率和制作本钱上还没有优势,一些要害工艺有待处理

  4.2.对电池片进行从前光照衰减

  因为光伏组件的前期光致衰减是由电池的前期光致衰减导致的,对电池片进行光照预衰减,使电池的前期光致衰减发作在组件制作之前。光伏组件的前期光致衰减就十分小了,完全能够操控在测量误差之内。一起也大起伏地减少了光伏组件呈现热斑的几率。

  5.小结

  进步了光伏组件的输出稳定性,为咱们的用户带来更多的效益。

  虽然经过光照预衰减是一种亡羊补牢的办法,但在硅片质量没有得到有用的改进之前,运用此办法是处理光伏组件前期光致衰减问题有用办法。

  

   光伏电池板光衰减

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