今儿个,咱来聊聊电池光衰的事儿。这电池啊,就好比咱手机的电板,用着用着就不耐用了,这是咋回事儿呢?其实啊,这电池光衰啊,主要有两个原因,一个是初始光致衰减,一个是老化衰减。
这初始光致衰减呢,就好比是电池的“蜜月期”,刚开始用的时候,电量挺足,但用着用着,就感觉没那么耐用了。这主要是因为 P 型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。不过别担心,现在有办法解决这个问题。咱可以通过改变 P 型掺杂剂,用稼代替硼,或者对电池片进行预光照处理,这样就能有效减小光致衰减,让电池的初始光致衰减控制在一个很小的范围之内,同时也能提高组件的输出稳定性。
这老化衰减呢,就好比是电池的“老年期”,用的时间长了,电量就越来越不耐用了。这主要是因为电池缓慢衰减和封装材料的性能退化。其中,紫外光的照射是导致组件主材性能退化的主要原因。紫外线长期照射,会让 EVA 及背板(TPE 结构)发生老化黄变现象,导致组件透光率下降,进而引起功率下降。所以啊,组件厂商在选择 EVA 及背板时,必须严格把关,所选材料在耐老化性能方面必须非常优秀,以减小因辅材老化而引起组件功率衰减。
这电池光衰的机理啊,就好比是电池的“秘密”。科学家们发现,这光衰现象与硅片中的硼氧浓度有关。当光照或电流注入时,硅片中的硼和氧会形成硼氧复合体,从而使少子寿命降低。不过别担心,经过退火处理,少子寿命又可以被恢复。这可能的反应为:
据文献报道,含有硼和氧的硅片经过光照后其少子寿命会出现不同程度的衰减,硅片中的硼、氧含量越大,在光照或电流注入条件下在其体内产生的硼氧复合体越多,其少子寿命降低的幅度就越大。而在低氧、掺稼、掺磷的硅片中,其少子寿命随光照时间的增加,总体衰减幅度极小。
为了减少电池光衰,咱可以从改善硅单晶质量入手。太阳电池性能的早期光致衰减现象主要发生在单晶硅太阳电池上,对于多晶硅太阳电池来讲,其转换效率的早期光致衰减幅度就很小。所以啊,要解决光伏组件的早期光致衰减问题,就必须从解决硅片问题人手。咱可以改进掺硼 P 型直拉单晶硅棒的质量,或者对电池片进行预光照处理,这样就能有效减小光致衰减,让电池的初始光致衰减控制在一个很小的范围之内,同时也能提高组件的输出稳定性。