登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
本文对太阳能电池的暗电流产生原因进行了系统的研究。暗电流不仅仅包括反向饱和电流。还包括薄层漏电流和体漏电流。在太阳能电池实际生产中,暗电流高于5A的电池比例偏高,其产生的原因多种多样。我们经过长期大量的实验,研究了暗电流高的原因。并在生产中提出了相应的解决办法。
1、引言
在没有光照的条件下,给PN结加反偏电压(N区接正,P区接负),此时会有反向的电流产生,这就是所谓的暗电流。对太阳能电池而言,暗电流不仅仅包括反向饱和电流,还包括薄层漏电流和体漏电流。
反向饱和电流是指给PN结加一反偏电压时,外加的电压使得PN结的耗尽层变宽,内建电场变大,电子的电势能增加,P区和N区的多数载流子数载流子(P区多子为空穴,N区多子为电子)就很难越过势垒,因此扩散电流趋近于零,但是由于结电场的增加,使得N区和P区中的少数载流子更容易产生漂移运动。在这种情况下,PN结内的电流由起支配作用的漂移电流决定。漂移电流的方向与扩散电流的方向相反,表现在外电路上有—个流入N区的反向电流,它是由少数载流子的漂移运动形成的。由于少数载流子是由本征激发而产生的,在温度一定的情况下,熟激发产生的少子数量是一定的,电流趋于恒定。太阳能电池片可以分3层,即薄层(即N区),耗尽层(即PN结),体区(即P区)。复合的过程始终伴随着载流子的定向移动,必然会有微小的电流产生,这些电流对测试所得的暗电流的值是有贡献的,由薄层贡献的部分称之为薄层漏电流,由体区贡献的部分称之为体漏电流。
2、实验及分析
在太阳能电池实际生产中,暗电流高的电池比例偏高,同碎片率一样,是影响电池成品合格率的两大主要因素之一。这些电池产生的原因多种多样极其复杂,我们经过长期大量的实验,分析了暗电流高与5A电池产生的具体原因,并在生产中提出了相应的解决办法。
2.1硅片内在质量原因
铸造多晶硅相对直拉单晶硅的制备工艺简单,成本较低,但控制杂质和缺陷的能力也较弱。铸造多晶硅中的氧、碳、氮、氢及金属杂质和高密度的晶界、位错以及微缺陷都有可能造成电池反向电流的增加。所以,在铸锭过程中应严格控制硅料的杂质含量,优化铸锭工艺,严格控制硅锭的杂质含量和电阻率等参数,严格控制微晶缺陷产生。图1显示的是经过线锯切割后受损伤的硅片表面情况,表面完全与硅基体剥离,大大影响了硅基体表面性质。
图1铸造多晶磕蜀出躺醐瞎惦受损伤的硅片表面情况
2.2电池的加工工艺原因
2.2.1制绒工艺
1)润洗污染:在多晶硅片酸制绒的生产过程中,润洗系统内部会
生成不溶性盐类,在对硅片进行润洗的过程中会污染硅片的表面,形成PN结缺陷,进而影响镀膜,在杂质处未镀膜或形成镀膜缺陷,烧结时
污染,尤其是人为污染;优化电池加工各工序的工艺,避免机械损伤,
对降低电池的暗电流有非常重要的作用。浆料会在在杂质处穿过薄膜层,造成电池的反向暗电流增大。
2)风刀油水污染:主要是压缩空气中油水的污染。在制绒设备中,各工艺槽后均有风刀,其作用是去除硅片表面的化学液体和水。风刀用的气体为压缩空气,其中含有部分油和水的混合物,它会玷污硅片表面,从而形成表面缺陷。
2.2.2扩散工艺
PN结均匀性差,高方块电阻的硅片PN结相对较浅,相同的烧结条件下,PN结较浅的地方易被浆料穿透,造成漏电流偏大。在生产中应严格控制方块电阻的大小,调整合适的工艺,使方块电阻的均匀性提高,从而降低电池的暗电流。
2.2.3湿法刻蚀工艺
湿法刻蚀造成电池暗电流偏高的—个重要原因是刻蚀边缘较大,PN结遭到破坏,导致镀膜印刷烧结后漏电。湿法刻蚀的硅片,边缘较大主要有以下原因:
1)湿法刻蚀溶液粘度不足,主要表现为刻蚀液中H2S04的浓度
偏低;
2)化学成分配比不适合;
3)刻蚀槽流量过大;
4)排风量调节不适合;
5)传输速度慢等。
所以适当调节湿法刻蚀工艺,在保证刻蚀深度的情况下,尽量减小边缘刻蚀宽度,从而在一定程度上可以减少高漏电电池比例。
2.2.4不同的浆科,成分不同,性能不同,对电池的参数影响不同
不同浆料对氮化硅膜的穿透能力不同,高温性能不同,从而造成电参数性能的较大差异。在烧兰占i型程中,应根据浆料的不同性质采用不同的烧结工艺。
2.3人工污染的原因
主要是人手接触硅片导致硅片受到污染,污染物主要是钠离子。下表中数据为制绒、扩散工序均采用机械手装卸载和制绒、扩散工序均采用人工收片和插片的电池参数对比数据:
表1
以上对比数据表现为采用柳械手插片电池参数Irev2>5A的电池比例均低于1.5%,明显低于人工插片形成的比例。
2.4加工过程造戍机械损伤的原因
由于在电池生产过程中各工序会不可避免的对硅片造成不同程度的机械损伤,严重者会造成硅片的暗裂纹,如果印刷浆料后硅片还没有碎裂,烧结后浆料通过暗裂纹进入硅片,导致电池漏电偏大。这种硅片在生产过程中很难发现,但在lR下观测可以看到有微裂纹,表现为温度过高的亮点。因此生产过程中应减少硅片的机械碰撞,避免暗裂纹的产生。
3.结论
为降低电池的暗电流,提高电池的品质,首先应改善硅锭的内在质量,减少硅锭内在杂质的含量和缺陷态;其次,减少生产各个环节的污染,尤其是人为污染;优化电池加工各工序的工艺,避免机械损伤,对降低电池的暗电流有非常重要的作用。
作者(郎芳、王志国)
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
光伏器件仿真设计平台,是由中国长江三峡集团有限公司联合浙江大学、吉林大学、香港大学、安徽大学、金华大道至简网络科技有限公司共同研发,服务于光伏行业的在线计算平台。平台适用于晶硅电池,有机、钙钛矿、叠层等新型高效太阳电池的工程建模分析。中国长江三峡集团有限公司中国长江三峡集团有限公
前言综述大容量、长循环、高能效、高安全逐步成为储能电池发展的主要方向。在储能电池生产端,HIOK日置始终贴近客户的现场需求,为储能电池客户提供从材料研发到生产线、老化检测及售后维修的测试标准和独特的测量解决方案,保障电池电芯的安全。在储能电池应用端,HIOKI日置锐意创新,成立中国现地研
“用户故意更改电路连接,利用暗槽增加旁路线,使部分负载电流绕过电表,以此达到窃电目的。这属于暗电流窃电行为,我们先锁定证据,再采取处置措施。”9月3日,在济源商业城3号台区西侧,济源供电公司用电排查人员翟立浩指着靠近墙角的客户电能计量设施向同事肖斌说道。这是济源供电公司开展“天网”
电池片内部存在多种电流,如暗电流、反向电流、漏电流等。各种电流都对组件的功率有或大或小的影响,区分各种电流的特性,能够排查引起组件功率异常的原因,有助于问题的彻底解决。暗电流暗电流(DarkCurrent)也称无照电流,是指P-N结在反偏压条件下,没有入射光时产生的反向直流电流。一般由于载流子
电性能参数对于运营现场人员来说,就如同人们到医院体检的检查结果一样,可以反映出制程过程中的各种问题,通过各种参数的对比分析、跟踪,来判断问题是否得到真正解决,今天光伏技术”将介绍电性能异常分析方法,期待与您共同进步。(来源:微信公众号“光伏俱乐部、光伏技术”)1.电性能偏低原因分析
近期,晶科、隆基、天合、晶澳、东方日升等企业,不断发布新款组件,新品的最高功率甚至达到600W!光伏行业对技术进步的追求从未止步,光伏组件的转换效率日新月异!然而,晶硅组件的理论最高效率到底是多少?晶体硅太阳能电池理论极限效率:29.43%;普通单晶硅电池理想条件下最高效率为24.5%;HJT电
晶硅电池转换效率的理论上限?1954年贝尔实验室的CHAPIN等三人发表了第一篇关于硅太阳电池的文章,在这篇文章中就已指出有反射、复合、电阻三方面的因素使电池的效率低于某个上限。早在1961年,WilliamShockley等人根据细致平衡原理在只考虑辐射复合作为电子-空穴对唯一的复合机制的理想情况下,通过
1、概括在考验组件性能的老化测试中,TC50+HF10老化序列是最常见的可靠性测试,但是目前由于老化后组件功率衰减>5%的现象频繁出现,导致实验失败。通过EL测试,发现老化后组件有明显的明暗不均现象,可能是由于组件在老化过程中,多次经历热胀冷缩,组件内部金属连接位置有孔隙,湿气进入,腐蚀金属部
前言:光伏组件的铭牌功率都是在一个标准光强下标定的。然而我们知道在户外实地发电过程中,无论是因为光照条件还是因为角度的因素,基本上达不到一个标准光强。因此,光伏组件的弱光响应就成为了非常重要的一个考量。在同样的铭牌发电功率下,弱光响应较好的组件自然能够在实际应用中发出更多的电能来
PECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition)等离子增强化学气相沉积,等离子体是物质分子热运动加剧,相互间的碰撞会导致气体分子产生电离,物质就会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子组成的混合物。据测算,光在硅表面的反射损失率高达35%左右,减反膜可以极高地提高电池片对太阳
电池片工艺流程:制绒(INTEX)rarr;扩散(DIFF)rarr;后清洗(刻边/去PSG)rarr;镀减反射膜(PECVD)rarr;丝网、烧结(PRINTER)rarr;测试、分选(TESTER+SORTER)rarr;包装(PACKING)一、制绒制绒的目的是在硅片表面形成绒面面,以减少电池片的反射率,绒面凹凸不平可以增加二次反射,改变光程及入射方式。通常情况
6月2日,棒杰股份披露披露公告称,公司控股股东、实际控制人陶建伟及一致行动人陶士青、公司持股5%以上股东苏州青嵩企业管理合伙企业(有限合伙)(以下简称“苏州青嵩”)与上海启烁睿行企业管理合伙企业(有限合伙)签署了《股份转让协议》。根据该协议,陶建伟及一致行动人陶士青、苏州青嵩合计向上
景春梅金爱伟谢笑梅(中国国际经济交流中心课题组)2024年12月召开的中央经济工作会议指出,要“综合整治‘内卷式’”竞争。近两年来,我国光伏制造业阶段性供需失衡,“量增价减”问题加剧,出现“内卷式”竞争。光伏制造业是我国培育的重要新质生产力,长期看仍有较大发展空间。在推动光伏制造业重回
6月3日,中节能太阳能股份有限公司2025-2027年度电池片合格供应商入围征集中标候选人公示。公告显示,候选入围单位为安徽旭合新能源科技有限公司、意诚新能(苏州)科技有限公司、温州市双禾新能源有限公司、中润新能源(滁州)有限公司、弘元新材料(徐州)有限公司、常州臣佑光伏科技有限公司、江苏
6月2日,宝馨科技发布公告称,公司董事、副董事长、总裁贺德勇因个人原因辞职,不再担任公司任何职务。公司董事会已聘任马琳为新任总裁,任期至第六届董事会届满。根据公告,宝馨科技称董事会于近日收到公司董事、副董事长、总裁贺德勇先生的书面辞职报告,贺德勇先生因个人原因提请辞去公司董事、副董
5月31日,迈为股份发布公告称,公司拟向不特定对象发行可转换公司债券募集资金总额(含发行费用)不超过196,667.52万元,扣除发行费用后拟用于以下项目:据介绍,钙钛矿叠层太阳能电池制造设备生产项目的实施主体为公司和本公司全资子公司宣城迈为智能装备制造有限公司(以下简称“宣城迈为”),建设
5月30日,北极星太阳能光伏网发布一周要闻回顾(2025年5月26日-5月30日)。政策篇两部委:推动绿电直连,新能源自用不低于60%、上网不高于20%,按规缴费5月21日,国家发改委、国家能源局联合印发《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》,探索创新新能源生产和消费融合发展模式,促进新能源就近就
近日,云南省发展改革委依托省级重大项目清单,建立2025年云南省重点民间投资项目库,共纳入382个项目,总投资3456.62亿元,覆盖能源工业、能源以外工业、农业、文化旅游、数字经济、商贸物流、交通、社会事业、生态环保等行业领域。其中包含新安硅材料(瑞丽)有限公司1-4#炉余热综合利用发电项目、临
5月27日上午,瓦努阿图副总理科纳坡一行莅临天合光能德阳基地参观交流,落实去年中瓦两国发布的联合声明,在应对气候变化、绿色低碳等领域务实合作,推动《联合国气候变化框架公约》及其《巴黎协定》全面有效实施。四川省外办副主任李怀强、德阳市委副书记朱莉、德阳市委外办主任顾申伟、什邡市委书记
5月27日,复旦大学迎来建校120周年,天合光能受邀参加纪念大会。值此复旦双甲子华诞前夕,天合光能董事长、复旦大学校董、兼职教授、光伏科学与技术全国重点实验室主任高纪凡在复旦园为师生带来了一堂充满时代脉搏与创业智慧的思政课,以跨越三十年的创业实践向青年学子诠释了科技报国的时代担当,正如
5月26日,亿晶光电发布公告称,公司控股股东深圳市唯之能源有限公司(以下简称“唯之能源”)持有的2亿股无限售流通股将被司法拍卖,占其所持公司股份的100%,占公司总股本的16.90%。若本次拍卖完成,唯之能源将不再持有亿晶光电股份,公司控股股东及实际控制人将发生变更。此次拍卖由广东省深圳市福田区
据泰媒报道,泰国投资委员会(BOI)19日召开会议,出台4项措施帮助泰国企业应对美关税和外部挑战。一是停止对供给过剩或易受美国及其他国家贸易限制行业的投资促进优惠,包括太阳能电池及面板制造,部分汽车零部件(铅酸电池、装饰件等不影响车辆驾驶性能和安全性的配件),金属切割,位于工业园区外且
近日,深圳市锦创能源科技有限公司绵竹弘润城市排水分布式光伏发电系统新建项目(德阳绵竹城市生活污水处理厂)一期工程,顺利实现并网发电。据了解,本项目充分利用污水处理厂的空间资源,巧妙地将光伏发电与环保基础设施结合。一期工程装机容量达1.3144兆瓦(MW),高效部署2120块功率达620Wp的大功
年中电商狂欢季点燃了涪陵这座“物流之城”的夜。凌晨时分,涪陵某快递物流基地灯火通明,包裹飞驰穿梭,快递员一手扫码、一手装车,身旁的电动车正在悄然补电,为这场快递大战蓄力续航。而为这园区供电的,正是华昱欣部署的屋顶光伏系统,正把绿色能源嵌入这条昼夜运转的物流动脉。物流枢纽的绿色转型
晨科邀请函时间:2025年6月11-13日地点:国家会展中心(上海)3H馆-E180展位地址:上海市青浦区松泽大道333号SNECPV+第十八届(2025)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会暨展览会将在国家会展中心(上海)举行。晨科太阳能诚邀行业伙伴、新老朋友莅临交流,共探绿色能源未来!6月11-13日,3H-E180,
北极星储能网获悉,6月5日消息,湖南能源监管办持续推进电网公平开放专项监管,涉及省电网企业1家、地方电网企业2家、增量配电网运营主体10家、发电企业263家(归并后为36家),涉及339个发电项目和10个电网互联项目。发电项目中包括集中式风电208个、集中式光伏67个、分散式风电9个、分布式光伏22个、
日前,根据美国清洁电力协会(ACP)最新报告,2025年第一季度美国公用事业级太阳能、风能和储能的装机量为7.4GW,仅次于2024年第一季度创纪录的8.1GW。太阳能居清洁能源装机量首位,第一季度新增装机量4.4GW,其次是储能,创下1.6GW季度纪录,风能为1.3GW。本季度新增4.4GW太阳能装机容量比创纪录的2024
北极星储能网获悉,6月6日,阳泉市能源局印发《阳泉市能源领域碳达峰实施方案》,提到,鼓励大数据中心、电动汽车充(换)电站、虚拟电厂运营商以及储能运营商作为市场主体参与用户侧储能项目建设。积极构建多层次智能电力系统调度体系,提高电网调度智能化水平。到2025年,全市实现快速灵活的需求侧响
6月6日,北极星太阳能光伏网发布一周要闻回顾(2025年6月2日-6月6日)。政策篇国家能源局:分布式光伏等,豁免电力业务许可证6月3日,国家能源局关于进一步深化电力业务资质许可管理更好服务新型电力系统建设的实施意见发布。文件提到,优化资质许可管理制度。支持电力领域新模式、新业态创新发展,除
尽管地缘政治紧张局势加剧且经济不确定性更强,但国际能源署(IEA)在昨日发布的第十版《世界能源投资报告》显示,2025年能源行业投资将增至3.3万亿美元,较2024年增长2%,其中清洁能源技术吸引的资金(2.2万亿美元)是化石燃料的两倍。这一数据充分彰显了全球能源投资向清洁化转型的决心与趋势。(来
为贯彻落实党中央、国务院关于加快绿色低碳发展和构建新型电力系统的决策部署,国家发展改革委、国家能源局近日发布《关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知》,培育绿色制造国际竞争优势,提升新能源就近消纳能力。当前,我国绿电直连仍处于探索阶段,江苏等省份已经开始针对电池企业展开实践,全国
6月5日,河北省秦皇岛市昌黎县发展和改革局发布关于昌黎县新能源入库项目竞争性配置的通告。文件提出,秦皇岛市昌黎县风电、光伏项目入库竞争性配置工作,按照“整体竞配、有序入库、分批实施”方式组织实施,项目主要分布在昌黎县境内。申报企业应具备一定的风电、光伏发电项目投资建设能力,并承诺严
初夏的上海,汇聚全球智慧能源的目光!Ampace新能安诚挚邀请您莅临2025SNEC国际太阳能光伏与智慧能源大会暨展览会,与我们共同开启“双核驱动·长效智能”的储能盛宴!时间:2025年6月11日-6月13日地点:国家会展中心(上海)展位号:8.1H-E390
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!