如何通過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)太陽(yáng)能電池電位誘導(dǎo)退化?太陽(yáng)能電池基本特性介紹

太陽(yáng)能電池是生活中應(yīng)用非常廣泛的一種電池，譬如城市路燈、共享單車上都具備太陽(yáng)能電池。為增進(jìn)大家對(duì)太陽(yáng)能電池的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)太陽(yáng)能電池的基本特性以及太陽(yáng)能電池電位誘導(dǎo)退化問題予以分析。如果你對(duì)太陽(yáng)能電池具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、太陽(yáng)能電池基本特性

太陽(yáng)能電池的基本特性有太陽(yáng)能電池的極性、太陽(yáng)電池的性能參數(shù)、太陽(yáng)能電環(huán)保電池的伏安特性三個(gè)基本特性。具體解釋如下

1、太陽(yáng)能電池的極性

硅太陽(yáng)能電池的一般制成P+/N型結(jié)構(gòu)或N+/P型結(jié)構(gòu)，P+和N+，表示太陽(yáng)能電池正面光照層半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型;N和P，表示太陽(yáng)能電池背面襯底半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型。太陽(yáng)能電池的電性能與制造電池所用半導(dǎo)體材料的特性有關(guān)。

2、太陽(yáng)電池的性能參數(shù)

太陽(yáng)電池的性能參數(shù)由開路電壓、短路電流、最大輸出功率、填充因子、轉(zhuǎn)換效率等組成。這些參數(shù)是衡量太陽(yáng)能電池性能好壞的標(biāo)志。

3　太陽(yáng)能電池的伏安特性

P-N結(jié)太陽(yáng)能電池包含一個(gè)形成于表面的淺P-N結(jié)、一個(gè)條狀及指狀的正面歐姆接觸、一個(gè)涵蓋整個(gè)背部表面的背面歐姆接觸以及一層在正面的抗反射層。當(dāng)電池暴露于太陽(yáng)光譜時(shí)，能量小于禁帶寬度Eg的光子對(duì)電池輸出并無(wú)貢獻(xiàn)。能量大于禁帶寬度Eg的光子才會(huì)對(duì)電池輸出貢獻(xiàn)能量Eg，小于Eg的能量則會(huì)以熱的形式消耗掉。因此，在太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)和制造過程中，必須考慮這部分熱量對(duì)電池穩(wěn)定性、壽命等的影響。

二、如何通過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)太陽(yáng)能電池電位誘導(dǎo)退化

實(shí)驗(yàn)調(diào)查的目的是對(duì)不可逆的PID損傷的缺陷形成進(jìn)行根本原因分析。工業(yè)化生產(chǎn)的雙面PERC來(lái)自摻硼的Czochralski晶圓，用于該P(yáng)ID調(diào)查。為了簡(jiǎn)化樣品制備，面積為2*2 cm2的電池碎片用乙烯-醋酸乙烯(EVA)共聚物(Avaluxe EVA-FL TL MG AR)和3.2 mm鈉鈣玻璃進(jìn)行封裝。EVA和玻璃被局部沉積在電池碎片上，并通過加熱到100○C來(lái)應(yīng)用。然后，使用PID測(cè)試裝置對(duì)電池碎片進(jìn)行壓力測(cè)試，在電池處于地電位時(shí)，在背面的玻璃表面施加1000V的電壓，持續(xù)24小時(shí)。PID測(cè)試是通過用一塊黃銅板完全覆蓋樣品來(lái)進(jìn)行的，黃銅板被用作頂部電極。一塊鋁板被用作后電極，整個(gè)堆棧被放置在一個(gè)熱板上，直接與鋁板接觸。 這個(gè)裝置被一個(gè)硬塑料箱完全封閉起來(lái)，以盡量減少與環(huán)境的熱交換，從而在長(zhǎng)期試驗(yàn)中保持溫度恒定。在PID測(cè)試期間，熱板的溫度被調(diào)整為85 ○C，這是一個(gè)典型的溫度，PID壓力測(cè)試的典型溫度。

另一個(gè)作為參考的電池片段在相同的時(shí)間、相同的溫度下處理，但沒有高電壓。在高壓應(yīng)力測(cè)試(PID測(cè)試)之后，玻璃和EVA從電池碎片的背面被移除，用甲苯、乙醇和去離子水清洗背面以實(shí)現(xiàn)直接接觸電池表面。另一個(gè)作為參考的電池片段在相同的時(shí)間、相同的溫度下處理，但沒有高電壓。在高壓應(yīng)力測(cè)試(PID測(cè)試)之后，玻璃和EVA從電池碎片的背面被移除，用甲苯、乙醇和去離子水清洗背面以實(shí)現(xiàn)直接接觸電池表面。

EBIC顯微鏡被用來(lái)定位與PID有關(guān)的缺陷，而退化的樣品則與各自的參考資料進(jìn)行比較。在EBIC方面，使用了帶有集成EBIC系統(tǒng)的日立SU-70掃描電子顯微鏡(SEM)。使用聚焦離子束(FIB)SEM系統(tǒng)(FEI Versa 3D.Thermo-Fisher Scientic)，通過對(duì)EBIC中發(fā)現(xiàn)的特征進(jìn)行靶向制備，從一個(gè)PID壓力的細(xì)胞碎片中制備出一個(gè)電子透明的TEM薄片Thermo-FisherScienticFEI Inc.)。通過原位微操作和FIB系統(tǒng)的低電壓拋光，將薄片的厚度降至100納米以下，從而將薄片抬出。通過TEM和能量色散X射線光譜(EDXS)對(duì)PID相關(guān)缺陷的微觀結(jié)構(gòu)原因進(jìn)行了調(diào)查。為此，使用了配備SuperX Si-drift EDX檢測(cè)器系統(tǒng)(FEI Thermo Fisher Scientic Inc.)的TEM/STEM(FEI Titan3 G2 60-300)進(jìn)行EDXS。使用FEI TecnaiG2 F20(FEI Thermo Fisher Scientic Inc.)的TEM/掃描(STEM)對(duì)樣品進(jìn)行了TEM篩選。

以上便是此次小編帶來(lái)的太陽(yáng)能電池相關(guān)內(nèi)容，通過本文，希望大家對(duì)太陽(yáng)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(lái)更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!