吃透太阳能电池，太阳能电池电位诱导退化问题剖析!

太阳能电池是极为环保的一种电池，太阳能电池可将太阳能转化为可供使用的电能。但是，太阳能电池在使用过程中，也会存在一些问题。为增进大家对太阳能电池的认识，本文将对太阳能电池的电位诱导退化问题予以介绍。如果你对太阳能电池具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、太阳能电池

太阳能电池，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，又称为“太阳能芯片”或“光电池”，它只要被满足一定照度条件的光照度，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic，缩写为PV)，简称光伏。

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光伏效应工作的晶硅太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。

随着太阳能电池行业的不断发展，内业竞争也在不断加剧，大型太阳能电池企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内优秀的太阳能电池生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对产业发展环境和产品购买者的深入研究。正因为如此，一大批国内优秀的太阳能电池品牌迅速崛起，逐渐成为太阳能电池行业中的翘楚。

二、太阳能电池电位诱导退化

在光伏发电站中，模块是串行连接的，这导致了高达1500V的预期串联电压，这在电网兼容性的必要直流交流转换方面具有一些技术优势。这样的高电压导致了所谓的太阳能电池的电位诱导退化(PID)。PID可能对所有基于硅片的太阳能电池类型有害。在过去几年中，已经发现了许多不同的PID类型，它们都有相同的原因(相对于地面的高电压)，但在太阳能电池层面显示出不同的退化效果。从技术上讲，PID是由组件表面和各自的太阳能电池之间的高电位差驱动的，导致漏电电流通过离子传导(如钠在所谓的PID-s中发挥了主要作用，其中 "s "代表"分流"，因为受影响的太阳能电池的p n结被钠装饰的堆叠故障电性地缩短， 导致严重的能效损失，高达近80%。PID-p，即 "极化"，是一种表面效应，即太阳能电池表面的去极化导致表面层的钝化效应的丧失。

大多数研究是在p型c-Si太阳能电池上进行的。随着技术的发展，新的电池开发的类型包括从太阳能电池的两面收集光线。这样的双面太阳能电池在高压串中也可以从后侧受到伤害，因为全金属后部接触，也就是铝后表面薄膜(Al-BSF)或钝化发射极和后部(PERC)太阳能电池中存在的，不再存在后侧屏蔽电场，这将防止后侧的PID。事实上，PID已经在双面太阳能电池(PERC或类似的双面太阳能电池类型)上被发现。在其他研究中，发现可逆的PID-p可能发生在双面太阳能电池的后侧，并且在其他研究中报告了一种新的不可逆的PID类型。由于发现太阳能电池表面在微米级的大规模结构破坏，该PID效应被称为PID "腐蚀"(PID-c)。由于这种效应可能会导致双面光伏电站的严重电力损失，因此需要对基本机制有更深刻的理解，以预泄这种不可逆的PID损失

然而，我们观察到，即使在没有观察到表面损伤的情况下，也存在不可逆的PID观察到，即使没有表面损伤，也存在不可逆的PID，这与迄今为止文献中报道的PID-c行为相矛盾。使用高分辨率透射电子显微镜(TEM)与高分辨率电子束诱导电流(EBIC)的表面成像相结合，发现双面太阳能电池背面的钝化层可能被不可逆地破坏，而表面上没有任何可见的微缺陷。 这些结果促使人们对双面太阳能电池上的PID-c进行更详细的调查，并对其进行表征，以便能够区分有害的、可逆的PID-p和有害的、不可见的和不可逆的PID-c，这可能会大大降低双面太阳能电池的可靠性。在没有任何表面损伤的情况下，表面上的PID应力后重组的增加是由于增强的硅氧化，导致钝化层和硅块之间的裂缝。在这些裂缝处，由于AlOX的表面钝化不再起作用，导致太阳能电池的电损耗。

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