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太阳能电池的暗电流出现原因有什么

2021-10-12   点击量:1663

在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不了解它的一些暗电流,那么接下来让小编带领大家一起学习暗电流。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,其出现的原因多种多样。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


在没有光线的情况下,向pN结施加反向偏置电压(N区域连接至正极,p区域连接至负极)。这时,会有反向电流,即所谓的暗电流。关于太阳能电池,暗电流不仅包括反向饱和电流,还包括薄层泄漏电流和体泄漏电流。反向饱和电流意味着向pN结施加反向偏置电压时,施加的电压会使pN结的耗尽层变宽,内置电场变大,电子的势能新增,并且大部分p和N区域已加载。电流载流子难以越过势垒(p区域中的电子越多是空穴,N区域中的电子越多是电子)。因此,扩散电流接近零。然而,由于新增了结电场,该区域中的N个载流子和p个少数载流子更容易发生漂移运动。在这种情况下,pN结中的电流取决于起主导用途的漂移电流。漂移电流的方向与扩散电流的方向相反,这表现在以下事实:存在反向电流流入外部电路的N区域,这是由少数载流子的漂移运动形成的。


由于少数载流子是通过固有的励磁出现的,因此在一定温度的条件下,在成熟的励磁中少数载流子的数量是一定的,并且电流趋于恒定。太阳能电池可分为三层,即薄层(即N区),耗尽层(即pN结),体区(即p区)。重组过程总是伴随着载流子的定向运动,并且不可防止地会出现微小的电流。这些电流有助于通过测试获得的暗电流值。由薄层贡献的部分称为薄层泄漏电流。由体区贡献的部分称为体漏电流。


2、实验及分析


在太阳能电池的实际生产中,暗电流高的电池所占的比例相对较高,与碎片化率相同,这是影响电池产品合格率的两个重要因素之一。这些电池出现的原因是多种多样的,并且极其复杂。经过大量的长期实验,我们分析了高暗电流和5A电池出现的具体原因,并提出了相应的生产解决方法。


2.1硅片固有质量的原因


与切克劳斯基单晶硅相比,铸造多晶硅的制备工艺较简单且成本较低,但控制杂质和缺陷的能力也较弱。铸造多晶硅中的氧,碳,氮,氢和金属杂质以及高密度晶界,位错和微缺陷都可能导致电池的反向电流新增。因此,在铸锭过程中应严格控制硅材料的杂质含量,应优化铸锭工艺,应严格控制硅锭的杂质含量和电阻率等参数,并出现微晶缺陷。应该严格控制。


2.2电池加工技术的原因


2.2.1纹理处理


冲洗污染:在多晶硅晶片酸纹理化的生产过程中,冲洗系统内部将出现不溶性盐。在冲洗硅晶片的过程中,它将污染硅晶片的表面并形成pN结缺陷,这将影响涂层。未镀覆杂质或形成镀层缺陷,烧结时出现污染,特别是人为污染;优化电池加工过程,防止机械损坏,关于减少电池的暗电流具有非常重要的目的。浆料将以杂质的形式穿过薄膜层,从而导致电池的反向暗电流新增。


气刀油和水的污染:重要的是压缩空气中的油和水的污染。在制绒设备中,每个处理槽后面都有一把气刀,其目的是去除硅晶片表面上的化学液体和水。气刀使用的气体是压缩空气,其中包含油和水的混合物,会污染硅晶片的表面,从而形成表面缺陷。


2.2.2扩散过程


pN结的均匀性差,并且具有高薄层电阻的硅晶片的pN结相对较浅。在相同的烧结条件下,较浅的pN结很容易被浆液渗透,从而导致漏电流过大。在生产中,应严格控制方形电阻的大小,并应调整适当的工艺以提高方形电阻的均匀性,从而减少电池的暗电流。通过阅读上面的内容,大家对暗电流有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。


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