吃透太陽能電池,太陽能電池電位誘導(dǎo)退化問題剖析!
太陽能電池是極為環(huán)保的一種電池,太陽能電池可將太陽能轉(zhuǎn)化為可供使用的電能。但是,太陽能電池在使用過程中,也會存在一些問題。為增進大家對太陽能電池的認識,本文將對太陽能電池的電位誘導(dǎo)退化問題予以介紹。如果你對太陽能電池具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、太陽能電池
太陽能電池,是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片,又稱為“太陽能芯片”或“光電池”,它只要被滿足一定照度條件的光照度,瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱為太陽能光伏(Photovoltaic,縮寫為PV),簡稱光伏。
太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光伏效應(yīng)工作的晶硅太陽能電池為主流,而以光化學(xué)效應(yīng)工作的薄膜電池實施太陽能電池則還處于萌芽階段。
隨著太陽能電池行業(yè)的不斷發(fā)展,內(nèi)業(yè)競爭也在不斷加劇,大型太陽能電池企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁,國內(nèi)優(yōu)秀的太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的研究,特別是對產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境和產(chǎn)品購買者的深入研究。正因為如此,一大批國內(nèi)優(yōu)秀的太陽能電池品牌迅速崛起,逐漸成為太陽能電池行業(yè)中的翹楚。
二、太陽能電池電位誘導(dǎo)退化
在光伏發(fā)電站中,模塊是串行連接的,這導(dǎo)致了高達1500V的預(yù)期串聯(lián)電壓,這在電網(wǎng)兼容性的必要直流交流轉(zhuǎn)換方面具有一些技術(shù)優(yōu)勢。這樣的高電壓導(dǎo)致了所謂的太陽能電池的電位誘導(dǎo)退化(PID)。PID可能對所有基于硅片的太陽能電池類型有害。在過去幾年中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多不同的PID類型,它們都有相同的原因(相對于地面的高電壓),但在太陽能電池層面顯示出不同的退化效果。從技術(shù)上講,PID是由組件表面和各自的太陽能電池之間的高電位差驅(qū)動的,導(dǎo)致漏電電流通過離子傳導(dǎo)(如鈉在所謂的PID-s中發(fā)揮了主要作用,其中 "s "代表"分流",因為受影響的太陽能電池的p n結(jié)被鈉裝飾的堆疊故障電性地縮短, 導(dǎo)致嚴重的能效損失,高達近80%。PID-p,即 "極化",是一種表面效應(yīng),即太陽能電池表面的去極化導(dǎo)致表面層的鈍化效應(yīng)的喪失。
大多數(shù)研究是在p型c-Si太陽能電池上進行的。隨著技術(shù)的發(fā)展,新的電池開發(fā)的類型包括從太陽能電池的兩面收集光線。這樣的雙面太陽能電池在高壓串中也可以從后側(cè)受到傷害,因為全金屬后部接觸,也就是鋁后表面薄膜(Al-BSF)或鈍化發(fā)射極和后部(PERC)太陽能電池中存在的,不再存在后側(cè)屏蔽電場,這將防止后側(cè)的PID。事實上,PID已經(jīng)在雙面太陽能電池(PERC或類似的雙面太陽能電池類型)上被發(fā)現(xiàn)。在其他研究中,發(fā)現(xiàn)可逆的PID-p可能發(fā)生在雙面太陽能電池的后側(cè),并且在其他研究中報告了一種新的不可逆的PID類型。由于發(fā)現(xiàn)太陽能電池表面在微米級的大規(guī)模結(jié)構(gòu)破壞,該PID效應(yīng)被稱為PID "腐蝕"(PID-c)。由于這種效應(yīng)可能會導(dǎo)致雙面光伏電站的嚴重電力損失,因此需要對基本機制有更深刻的理解,以預(yù)泄這種不可逆的PID損失
然而,我們觀察到,即使在沒有觀察到表面損傷的情況下,也存在不可逆的PID觀察到,即使沒有表面損傷,也存在不可逆的PID,這與迄今為止文獻中報道的PID-c行為相矛盾。使用高分辨率透射電子顯微鏡(TEM)與高分辨率電子束誘導(dǎo)電流(EBIC)的表面成像相結(jié)合,發(fā)現(xiàn)雙面太陽能電池背面的鈍化層可能被不可逆地破壞,而表面上沒有任何可見的微缺陷。 這些結(jié)果促使人們對雙面太陽能電池上的PID-c進行更詳細的調(diào)查,并對其進行表征,以便能夠區(qū)分有害的、可逆的PID-p和有害的、不可見的和不可逆的PID-c,這可能會大大降低雙面太陽能電池的可靠性。在沒有任何表面損傷的情況下,表面上的PID應(yīng)力后重組的增加是由于增強的硅氧化,導(dǎo)致鈍化層和硅塊之間的裂縫。在這些裂縫處,由于AlOX的表面鈍化不再起作用,導(dǎo)致太陽能電池的電損耗。
以上便是此次小編帶來的太陽能電池相關(guān)內(nèi)容,通過本文,希望大家對太陽能電池具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站哦,小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!