Izvor: ecogeneration.com.au
Stručnjaci su neprestano ukazivali na izazove s kojima se tehnologija PERC suočava ubrzo nakon instalacije s obzirom na potencijalne učinke razgradnje. LONGi Solar radi na rješavanju problema degradacije uzrokovane svjetlošću (LID) u PERC stanicama i modulima kako bi spriječio probleme degradacije i ponudio najbolje kvalitete modula.
U posljednjih nekoliko godina pažnju je privukao još jedan fenomen propadanja učinkovitosti solarnih ćelija / modula: propadanje uzrokovano svjetlom i povišenom temperaturom ili LeTID.
Vjeruje se da je LeTID uzrokovan interakcijom između metalne nečistoće i vodika u oblatnama. S oblatnama dopiranim galijem lakše je kontrolirati LeTID u solarnim ćelijama, jer nema potrebe za uvođenjem prekomjernog vodika u preradu stanica kako bi se ublažio LID kao što je potrebno za oblatne dopirane borom.
Općenito se smatra da je razgradnju induciranu svjetlošću uzrokovano kompleksom kisika bora formiranim pod svjetlom osvjetljenja, što smanjuje učinkovitost i snagu solarnih ćelija tijekom vremena nakon instalacije. Da biste ublažili LID, možete smanjiti koncentraciju kisika u oblatnama ili bor (B) zamijeniti drugim dodavačima, poput galija (Ga). Istraživanje koje su zajednički proveli Institut za istraživanje sunčeve energije Hamelin (ISFH) i LONGi pokazali su da su dopingi Ga i oblatne s niskim udjelom kisika učinkoviti, kao što je prikazano na slici 1.
Optimizacijom procesa u fazama izvlačenja ingota i proizvodnje ćelija, solarne ćelije izrađene od oblatni dopiranih Ga pokazale su poboljšanje učinkovitosti između 0,06-0,12% (abs) u usporedbi s oblatnama dopiranim B-om.
Temeljitim istraživanjima i ispitivanjima, tehnološki stručnjaci tvrtke LONGi zaključili su da se problemi s LID-om i LeTID-om mogu učinkovito riješiti uporabom monokristalnih silicijskih pločica dopiranih galijem u kombinaciji s kontrolom procesa u ćelijama, bez potrebe za regeneracijom (ubrizgavanje svjetlosti ili električno ubrizgavanje).
U usporedbi s silicijskim oblatinama dopiranim borom, silicijske oblatne dopirane galijem mogu poboljšati učinkovitost PERC stanica. U PERC stanicama dopiranim galijem ne postoji kompleks kisika bor, tako da ne postoji uobičajena pojava LID bora-kisika. U nedavnom bijelom raduGalijmonokristalni silicij dopiran u potpunosti rješava problem poklopca PERC modula, LONGi je sažeo svoja otkrića na tu temu, potkrepljujući srodnim studijama. Istraživanje snažno ukazuje da primjena silicijskih pločica dopiranih galijem može učinkovito ublažiti početni LID od kojeg stanice koje koriste silicijske pločice dopirane borom p-tipa već dugo pate.
Tim LONGi proveo je LID test PERC stanica dopiranih galijem i borom. U testu su korištene LONGijeve masovno proizvedene bifacijalne PERC stanice (koje su imale staničnu učinkovitost od oko 22,7%). Slijedi dio sheme ispitivanja, uključujući stavku ispitivanja, vrstu i količinu stanica.
Rezultati ispitivanja
1 ned, 75 ° C:Kako bi u potpunosti odražavao LeTID, LONGi je usvojio ispitnu temperaturu od 75 ° C. Slika 2 prikazuje rezultate ispitivanja od 264 sata na 1 suncu, 75 ° C. Stanica dopirana borom razgrađuje se na najviše 2,3% u 8 sati, a zatim se oporavlja na stabilnu vrijednost od 1,3% u 96 sati. Vrijednost razgradnje stanica dopiranih galijem u osnovi je stabilna u 96 sati na 1,2%, a zatim se polako razgrađuje na 1,3% (216 sati), a zatim se lagano oporavlja.
× 10 sunca,> 100 ° C:LeTID postupak može se ubrzati usvajanjem × 10sunca,> 100 ° C. Rezultati ispitivanja PERC stanica dopiranih galijem prema ovoj metodi prikazani su na slici 3. Korištenjem ove metode ispitivanja, stanica dopirana galijem također je doživjela postupak prvo razgradnje, a zatim vraćanja u stabilnost. Razgradnja je dosegla maksimalnu vrijednost od 1,05% za 5 minuta i počela se stabilizirati na prilično niskoj razini od 0,3% za 90 minuta.
Rezultati potkrijepljeni neovisnim istraživanjem
Tine U. Naerland sa Državnog sveučilišta u Arizoni (zajedno s drugim istraživačima) proučavao je propadanje doživotne propadanja silicijskih pločica dopiranih indijom, galijem i borom dopiranim borom bez nečistoća na sobnoj temperaturi 25 ° C, kako je prikazano na slici 4.
Može se vidjeti da životni vijek manjinskog nosača silicijskih pločica dopiranih galijem u osnovi održava konstantnu vrijednost od oko 300 μs nakon 104s izloženost svjetlosti, dok se one silicijskih pločica dopiranih borom i indijom kontinuirano i jako razgrađuju. Stoga je u svjetlosnim uvjetima pri niskim temperaturama silicijska pločica dopirana galijem relativno stabilna i u osnovi nema razgradnju. Međutim, u slučaju stvarne izloženosti na otvorenom, radna temperatura stanice premašit će 60 ° C, a ćelija dopirana galijem također će imati određeni stupanj LeTID-a pod djelovanjem temperature. Njezino istraživanje jasno dopunjuje LONGijeve testove rezultata LID-a PERC stanica dopiranih galijem i regeneriranih PERC stanica dopiranih borom na različitim temperaturama.
Još jedno srodno istraživanje proveli su Nicholas Grant i John Murphy sa Sveučilišta Warwick koji su nedavno proučavali održivost dopinga indija i otkrili da njegova relativno duboka razina akceptora ograničava njegov potencijal. „Silicij dopiran galijem pokazao je vrlo stabilan i dug vijek trajanja kada je izložen produljenom osvjetljenju. Također nije bilo poznatih štetnih aktivnih nedostataka pri rekombinaciji ”, rekao je Grant u nedavnoj interakciji s vodećim časopisom o solarnoj industriji.
Primjena silicijskih pločica dopiranih galijem može učinkovito ublažiti početni LID od kojeg stanice koje koriste silikonske pločice p-tipa dopirane borom već dugo pate. Stoga silicij dopiran galijem ne zahtijeva dodatne korake stabilizacije koji se koriste za ublažavanje razgradnje, za razliku od statusa quo dopiranog borom. Prosječna učinkovitost stanica dopiranih galijem za 0,09% je veća od učinkovitosti stanica dopiranih borom.
"Moj je tim izvršio ispitivanja stabilizacije i nije primijećena značajnija degradacija PERC-ovih solarnih ćelija koristeći silicijsku podlogu dopiranu galijem", rekao je. "Suprotno tome, primijetili smo značajnu degradaciju ekvivalentne PERC solarne ćelije s silicijskom podlogom dopiranom borom pod istim eksperimentalnim uvjetima."
