张光春光致衰减问题讨论学习教案

1、会计学1张光春光致衰减张光春光致衰减(shui jin)问题讨论问题讨论第一页，共36页。2决方案决方案第1页/共36页第二页，共36页。3第2页/共36页第三页，共36页。4第3页/共36页第四页，共36页。5第4页/共36页第五页，共36页。630多年前，H. Fischer and W. Pschunder 等人首次观察到P型（掺硼）晶体(jngt)硅太阳电池的初始光致衰减现象 第5页/共36页第六页，共36页。7BsBs2Oi2Oi（少子寿命高（少子寿命高）光照或电流注光照或电流注入入退火处理退火处理BsO2i（少子寿命低（少子寿命低）第6页/共36页第七页，共36页。8第7页/共36

2、页第八页，共36页。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(shumng)衰减随光照时间的关系(2)第8页/共36页第九页，共36页。10图3 掺硼、掺镓、掺磷的Cz硅片和硼掺杂的MCZ硅光照前后(qinhu)少数载流子寿命的变化(3)第9页/共36页第十页，共36页。11图4 不同硼掺杂浓度(nngd)硅片的少子寿命随时间的变化关系(4)第10页/共36页第十一页，共36页。12图5 未经清洗、钝化的单/多晶裸硅片少子(sho z)寿命随时间的变化关系试验结论：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

3、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，也就无法准确判断硅片的质量第11页/共36页第十二页，共36页。13图6 清洗、钝化后单/多晶硅片少子寿命和光照时间(shjin)的关系试验结论：试验结论：钝化后硅片的表面复合已不占主钝化后硅片的表面复合已不占主要地位，而以体内复合为主，且要地位，而以体内复合为主，且硅片的体少子寿命随光照而衰减硅片的体少子寿命随光照而衰减。不同质量的材料在光照之后其。不同质量的材料在光照之后其少子寿命衰减幅度有较大差别，少子寿命衰减幅度有较大差别，由此基本可以预测出用此硅片制由此基本可以预

4、测出用此硅片制作的电池的初始光致衰减的程度作的电池的初始光致衰减的程度以及可达到的最高电池转换效率以及可达到的最高电池转换效率。 第12页/共36页第十三页，共36页。14图7 单晶硅片少子(sho z)寿命经过退火后恢复第13页/共36页第十四页，共36页。15单晶电池片光照前后电池I-V曲线012345600.20.40.60.8电压 V电流 I光照前光照后单 晶 电 池 片 光 照 前 后 I V曲 线012345600.20.40.60.8电 压 V电流 I光 照 前 光 照 后 图8 单晶电池（相对(xingdu)衰减5.7%）I-V曲线 图10 单晶（相对衰减0.8%）电池I-V曲

5、线 第14页/共36页第十五页，共36页。16多晶电池片光照前后I-V曲线012345600.20.40.60.8电压 V电流 I光照前光照后 图9 多晶电池(dinch)（相对衰减3.64%） 的I-V曲线 图11 多晶（相对衰减0.2%）的电池I-V曲线 第15页/共36页第十六页，共36页。17第16页/共36页第十七页，共36页。18第17页/共36页第十八页，共36页。19第18页/共36页第十九页，共36页。20图13 正常组件的IV特性(txng)曲线图14 正常组件的红外成像（温度相差仅1.4）第19页/共36页第二十页，共36页。21如图如图15所示所示图15 小台阶(tij

6、i) 大台阶(tiji)第20页/共36页第二十一页，共36页。22导致组件的早期失效。导致组件的早期失效。图图16 异常异常(ychng)组件的红外成像，出现热斑（温度相差组件的红外成像，出现热斑（温度相差11.3）第21页/共36页第二十二页，共36页。23的仅为13%，如图17所示。图17 质量极差的硅片做成的电池片，弱光光照(gungzho)后的电池效率分布图第22页/共36页第二十三页，共36页。24结论；结论；光照强度影响组件功率的衰减幅度光照强度影响组件功率的衰减幅度尽管普通的节能灯没有使该电池片尽管普通的节能灯没有使该电池片衰减到稳定的程度，但是通过光照后二次分衰减到稳定的程度

7、，但是通过光照后二次分选剔出了效率衰减大的电池片，使每个组件选剔出了效率衰减大的电池片，使每个组件内电池片性能基本一致。对这类电池，如果内电池片性能基本一致。对这类电池，如果不经过光照和二次分选而直接做成组件，那不经过光照和二次分选而直接做成组件，那些衰减较为严重的电池片，会分散在各个组些衰减较为严重的电池片，会分散在各个组件内，导致件内，导致(dozh)(dozh)组件的整体功率下降更组件的整体功率下降更多，并将引起组件曲线异常和热斑。多，并将引起组件曲线异常和热斑。这批电池转换效率衰减幅度在这批电池转换效率衰减幅度在10%10%到到24%24%之间之间! !第23页/共36页第二十四页，共

8、36页。25第24页/共36页第二十五页，共36页。26工艺生产，硅棒的质量是可以工艺生产，硅棒的质量是可以得到较好控制的。得到较好控制的。建议如下：建议如下：避免使用低质量的多避免使用低质量的多晶硅料晶硅料严格控制掺入过多低严格控制掺入过多低电阻率电阻率N N型硅料，如型硅料，如ICIC的废的废N N型型硅片等硅片等, ,避免生产高补偿的避免生产高补偿的P P型型单晶棒单晶棒, , 这种硅棒，尽管电阻这种硅棒，尽管电阻率合适，但硼氧浓度非常高，率合适，但硼氧浓度非常高，将导致太阳电池性能出现较大将导致太阳电池性能出现较大幅度的初始光致衰减幅度的初始光致衰减提高拉棒工艺，减少提高拉棒工艺，减少晶体硅中氧含量晶体硅中氧含量, ,降低内应力降低内应力, ,降低缺陷密度降低缺陷密度, ,改进电阻率的改进电阻率的均匀性。均匀性。第25页/共36页第二十六页，共36页。27第26页/共36页第二十七页，共36页。28第27页/共36页第二十八页，共36页。29第28页/共36页第二十九页，共36页。30第29页/共36页第三十页，共36页。31第30页/共36页第三十一页，共36页。32图19 电池效率分布,分布不对称(duchn),低档