如何通過實驗檢測太陽能電池電位誘導(dǎo)退化?太陽能電池基本特性介紹

太陽能電池是生活中應(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能電池。為增進(jìn)大家對太陽能電池的認(rèn)識，本文將對太陽能電池的基本特性以及太陽能電池電位誘導(dǎo)退化問題予以分析。如果你對太陽能電池具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、太陽能電池基本特性

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

1、太陽能電池的極性

硅太陽能電池的一般制成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，表示太陽能電池背面襯底半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型。太陽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、太陽電池的性能參數(shù)

太陽電池的性能參數(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)是衡量太陽能電池性能好壞的標(biāo)志。

3　太陽能電池的伏安特性

P-N結(jié)太陽能電池包含一個形成于表面的淺P-N結(jié)、一個條狀及指狀的正面歐姆接觸、一個涵蓋整個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)電池暴露于太陽光譜時，能量小于禁帶寬度Eg的光子對電池輸出并無貢獻(xiàn)。能量大于禁帶寬度Eg的光子才會對電池輸出貢獻(xiàn)能量Eg，小于Eg的能量則會以熱的形式消耗掉。因此，在太陽能電池的設(shè)計和制造過程中，必須考慮這部分熱量對電池穩(wěn)定性、壽命等的影響。

二、如何通過實驗檢測太陽能電池電位誘導(dǎo)退化

實驗調(diào)查的目的是對不可逆的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來自摻硼的Czochralski晶圓，用于該P(yáng)ID調(diào)查。為了簡化樣品制備，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來應(yīng)用。然后，使用PID測試裝置對電池碎片進(jìn)行壓力測試，在電池處于地電位時，在背面的玻璃表面施加1000V的電壓，持續(xù)24小時。PID測試是通過用一塊黃銅板完全覆蓋樣品來進(jìn)行的，黃銅板被用作頂部電極。一塊鋁板被用作后電極，整個堆棧被放置在一個熱板上，直接與鋁板接觸。 這個裝置被一個硬塑料箱完全封閉起來，以盡量減少與環(huán)境的熱交換，從而在長期試驗中保持溫度恒定。在PID測試期間，熱板的溫度被調(diào)整為85 ○C，這是一個典型的溫度，PID壓力測試的典型溫度。

另一個作為參考的電池片段在相同的時間、相同的溫度下處理，但沒有高電壓。在高壓應(yīng)力測試(PID測試)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現(xiàn)直接接觸電池表面。另一個作為參考的電池片段在相同的時間、相同的溫度下處理，但沒有高電壓。在高壓應(yīng)力測試(PID測試)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現(xiàn)直接接觸電池表面。

EBIC顯微鏡被用來定位與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EBIC中發(fā)現(xiàn)的特征進(jìn)行靶向制備，從一個PID壓力的細(xì)胞碎片中制備出一個電子透明的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)對樣品進(jìn)行了TEM篩選。

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!