Kaynak: ecogeneration.com.au
Uzmanlar, PERC teknolojisinin kurulumdan kısa bir süre sonra potansiyel bozulma etkileri açısından karşılaştığı zorluklara sürekli olarak dikkat çektiler. LONGi Solar, bozulma sorunlarını önlemek ve en iyi kalite modüllerini sunmak için PERC hücrelerinde ve modüllerinde ışık kaynaklı bozulma (LID) sorununu çözmek için çalışmaktadır.
Son birkaç yılda, başka bir güneş hücresi / modül verimliliği bozulma fenomeni herkesin dikkatini çekti: ışık ve yüksek sıcaklık kaynaklı bozulma veya LeTID.
LeTID'in gofretlerdeki metal safsızlığı ve hidrojen arasındaki etkileşimden kaynaklandığına inanılmaktadır. Galyum kubbeli gofretlerle güneş hücrelerinde LeTID'i kontrol etmek daha kolaydır, çünkü borlu gofretler için gerektiği gibi LID'i azaltmak için hücre işlemede aşırı hidrojen sokmaya gerek yoktur.
Işık kaynaklı bozulmanın genellikle ışık aydınlatması altında oluşan ve kurulumdan sonra zaman içinde güneş hücresi verimliliğini ve gücünü azaltan bir bor-oksijen kompleksinden kaynaklandığı düşünülmektedir. LID'i azaltmak için gofretlerdeki oksijen konsantrasyonu azaltabilir veya boru (B) galyum (Ga) gibi diğer dopants ile değiştirebilirsiniz. Güneş Enerjisi Araştırma Enstitüsü Hamelin (ISFH) ve LONGi tarafından ortaklaşa yürütülen araştırmalar, Şekil 1'de gösterildiği gibi Ga-doping ve düşük oksijen gofretlerinin etkili olduğunu göstermiştir.
Külçe çekme ve hücre üretim aşamalarında proses optimizasyonu ile Ga-doped gofretlerle yapılan güneş pilleri, B-doped gofretlere kıyasla %0,06-0,12 (abs) arasında verimlilik artışı göstermiştir.
Kapsamlı araştırma ve test yoluyla, LONGi'nin teknoloji uzmanları LID ve LeTID sorunlarının, rejenerasyon (hafif enjeksiyon veya elektrik enjeksiyonu) tedavisine gerek kalmadan, hücre proses kontrolü ile birlikte galyum kubbeli monokristal silikon gofretler kullanılarak etkili bir şekilde çözülebileceği sonucuna vardı.
Borlu silikon gofretlerle karşılaştırıldığında, galyum kubbeli silikon gofretler PERC hücrelerinin verimliliğini artırabilir. Galyum kubbeli PERC hücrelerinde bor-oksijen kompleksi yoktur, bu nedenle bor-oksijen LID'in olağan fenomeni yoktur. Son teknik incelemedegalyum-doped monokristal silikon, PERC modülünün LID sorununu tamamen çözer, LONGi konuyla ilgili bulgularını özetlemiş, ilgili çalışmalarla desteklenmiştir. Araştırmalar, galyum kubbeli silikon gofretlerin uygulanmasının, borlu p tipi silikon gofretler kullanan hücrelerin uzun süredir acı çektiği ilk LID'i etkili bir şekilde azaltabileceğini göstermektedir.
LONGi ekibi galyum kubbeli ve borlu PERC hücrelerinin LID testini gerçekleştirdi. Testte LONGi'nin seri üretilen iki ırklı PERC hücreleri kullanıldı (yaklaşık% 22.7 hücre verimliliği vardı). Aşağıda, test öğesi, tür ve hücre miktarı dahil olmak üzere test düzeninin bir parçasıdır.
Test sonuçları
1sun, 75°C:LeTID'i tam olarak yansıtmak için LONGi, 75 °C'lik bir test sıcaklığı benimsedi. Şekil 2, 1sun, 75°C'de 264 saatlik test sonuçlarını göstermektedir. Bor kubbeli hücre 8 saatte maksimum % 2.3'e düşer ve daha sonra 96 saatte% 1.3'lük istikrarlı bir değere geri gelir. Galyum kubbeli hücrelerin bozulma değeri temelde% 1.2'de 96 saatte stabildir ve daha sonra yavaşça% 1.3'e (216 saat) düşer ve daha sonra hafifçe iyileşir.
×10suns, >100°C:LeTID süreci, ×100°C'> benimsenerek hızlandırılabilir. Bu yöntem kapsamındaki galyum kubbeli PERC hücrelerinin test sonuçları Şekil 3'te gösterilmiştir. Bu test yöntemini kullanarak, galyum kubbeli hücre de önce bozulma ve daha sonra stabiliteye dönme süreci yaşadı. Bozulma 5 dakikada %1.05 maksimum değere ulaştı ve 90 dakikada %0.3 gibi oldukça düşük bir seviyede dengelenmeye başladı.
Bağımsız araştırma ile desteklenen sonuçlar
Arizona Eyalet Üniversitesi'nden Tine U. Naerland (diğer araştırmacılarla birlikte), Şekil 4'te gösterildiği gibi, 25 °C oda sıcaklığında safsızlık olmadan indiyum doped, galyum doped ve borlu silikon gofretlerin azınlık taşıyıcı ömür boyu bozulmasını inceledi.
Galyum kubbeli silikon gofretlerin azınlık taşıyıcı ömrünün temelde 10'dan sonra yaklaşık 300μs sabit bir değere sahip olduğu görülebilir.4borlu ve indiyum kubbeli silikon gofretlerinki sürekli ve büyük ölçüde bozulurken, ışığa maruz kalma. Bu nedenle, düşük sıcaklık ışık koşullarında, galyum kubbeli silikon gofret nispeten kararlıdır ve temelde bozulma yoktur. Bununla birlikte, gerçek dış mekana maruz kalma durumunda, hücrenin çalışma sıcaklığı 60 ° C'yi aşacaktır ve galyum kubbeli hücre de sıcaklığın etkisi altında belirli bir LeTID dereceine sahip olacaktır. Araştırmaları, LONGi'nin galyum kubbeli PERC hücrelerinin ve yenilenmiş borlu PERC hücrelerinin lid'inin test sonuçlarını farklı sıcaklıklarda açıkça desteklememektedir.
Warwick Üniversitesi'nden Nicholas Grant ve John Murphy tarafından yakın zamanda indiyum dopinginin uygulanabilirliğini inceleyen ve nispeten derin kabul edilebilir seviyesinin potansiyelini sınırladığını tespit eden başka bir araştırma yapılmıştır. "Galyum kubbeli silikon, genişletilmiş aydınlatmaya maruz kaldığında çok kararlı ve yüksek ömürler göstermiştir. Ayrıca bilinen herhangi bir zararlı rekombinasyon aktif kusuru olmamıştır," dedi Grant, önde gelen bir güneş enerjisi endüstrisi dergisiyle yakın zamanda yaptığı bir etkileşimde.
Galyum kubbeli silikon gofretlerin uygulanması, borlu p tipi silikon gofret kullanan hücrelerin uzun süredir acı çektiği ilk LID'i etkili bir şekilde azaltabilir. Bu nedenle, galyum kubbeli silikon, bor kubbeli statükonun aksine, bozulmayı azaltmak için kullanılan ek stabilizasyon adımlarını gerektirmez. Galyum kubbeli hücrelerin ortalama verimliliği borlu hücrelerden% 0.09 daha yüksektir.
"Ekibim stabilizasyon testi yaptı ve galyum kubbeli silikon substrat kullanan PERC güneş hücrelerinde önemli bir bozulma gözlenmedi", dedi. "Buna karşılık, aynı deneysel koşullar altında borla kubbeli silikon substratlı eşdeğer bir PERC güneş hücresi için önemli bozulma gözlemledik."
