Независимо от их механики и производства солнечные панели стали подвержены деградации из-за их собственных производственных материалов. Да, материал, используемый для легирования пластин, является основной причиной деградации, вызванной светом, происходящей в солнечных панелях. Однако некоторые испытания в процессе производства могут ее уменьшить. Вот почему так важно тестировать панели на LID. Существует также неопознанная деградация, о которой вы, возможно, слышали о деградации LeTID.
Что такое деградация под воздействием света? Что такое LID?
A потеря производительности солнечных модулей происходящее в основном в первые часы восхода солнца, известно как деградация, вызванная светом (LID). Это также влияет на реальную и общую производительность солнечных модулей. Большинство кремниевых солнечных элементов подвержены этому дефекту, что приводит к серьезным потерям в выработке электроэнергии. Солнечные модули проявляют признаки деградации, вызванной светом, в течение нескольких дней после их установки. Процент потерь может составлять от 0.5% до 1.5%.
Однако не все модули подвержены влиянию одинаково. Больше всего их отличает кристаллическая структура солнечных элементов. А именно, монокристаллические или поликристаллические, а также их электрические свойства, будь то P-тип или N-тип.
1. Структура солнечной батареи
Различная кристаллическая структура означает различные процессы производства солнечных элементов.
а) Монокристаллический: Эти клетки образуются с помощью Процесс Чохральского, который производит однородную кристаллическую структуру, которая разрезается на слои для формирования солнечных элементов. Эти солнечные элементы высокоэффективны и имеют более высокую концентрацию кислорода.
б) Мультикристаллический: Они производятся с помощью формы осаждения паров, которая выращивает кремний в заменитель. Существует много кристаллических секций, которые проявляются как различные отражающие края в солнечной панели. Они менее эффективны при меньшей концентрации кислорода.
2. Электрические свойства кремниевых пластин
Они относятся к свойствам кремниевых пластин, которые необходимы для создания разницы напряжений в ячейке при воздействии на нее солнечного света.
а) P-тип: Такие кремниевые пластины имеют примеси in контролируемые суммы которые называются легирующими материалами. Такие материалы легко принимают электроны, позволяя фотоэлектрическому модулю создавать разницу напряжений для генерации энергии под действием солнечного света. В качестве легирующего элемента чаще всего используется бор, но некоторые также используют галлий.
б) N-типа: Они имеют примеси с противоположные эффекты и вместо того, чтобы принять, они выпускают электроны. В таких кремниевых пластинах n-типа нет никаких признаков деградации, вызванной светом.
Читайте также: Что такое потенциально индуцированная деградация?
Что вызывает деградацию под воздействием света?
Солнечные элементы состоят из кремниевых пластин и образование соединений бора и кислорода в этих пластинах приводит к деградации под действием света. Таким образом, присутствие бора в качестве сырья или материала покрытия может привести к деградации солнечных панелей под действием света.
Более высокая концентрация кислорода в монокристаллических солнечных элементах также являются причиной деградации под действием света. Это происходит, когда концентрация кислорода выше ожидаемой. Это должно было помочь вам понять, что вызывает деградацию под действием света.
Также см: Как уберечь солнечные светильники от падения?
Что такое LeTID Solar и деградация LeTID?
Новый механизм деградации в монокристаллических кремниевых ячейках, который имеет значительно более длительные временные масштабы, чем деградация бора и кислорода, называется деградацией, вызванной светом и повышенной температурой (LeTID). Это более выражено при более высоких температурах.
1. Свойства LetID
- Наблюдается сокращение эффективный миноритарный носитель срок службы и эффективность
- Цикл деградация и восстановление требуются годы или десятилетия.
- Это приводит к идентичному эффекту в темноте, который называется деградация, вызванная носителем (CID).
2. Решающие параметры
- Дефект сильно зависит от архитектуры солнечные батареи.
- деградация улучшен в ячейках с пассивированным тыльным контактом эмиттера (PERC).
- Положение пластин в исходный слитокПроцесс геттерирования, а также наличие границ зерен также влияют на деградацию.
- Термические процедуры существенно повлиять на процесс.
- На кинетику реакции деградации влияют: темный отжиг.
- Скорость деградации изменяется температура обжига.
- Поверхностные пассивирующие слои на Пассивированные слои, богатые водородом оказывают огромное влияние.
3. Предполагаемые причины
Возможными причинами деградации являются металлические примеси, такие как кобальт, медь и никель.
4. Смягчить
В связи с участившимися случаями деградации, вызванной светом и повышенной температурой (LeTID), также предлагаются методы смягчения последствий.
- Уменьшить температуру обжига: Настоятельно рекомендуется регулировать температуру обжига, изменяя скорость охлаждения.
- Ускоряющаяся деградация: Также предлагается ускоренная деградация и второй этап обжига при более низкой температуре.
- Вафли: Рекомендуется изменить свойства и толщину пластины, чтобы уменьшить деградацию.
Каковы причины возникновения LeTID в солнечных панелях?
Основная причина leTID пока неясна. Но благодаря постоянным исследованиям стало ясно, что уровень кислорода не является причиной для того же самого. Согласно текущему пониманию, эта деградация является результатом взаимодействия между слоями пассивации при более высоких температурах в процессе обжига в производстве.
Согласно заключению исследования Института физики им. Фраунгофера и Центра исследований материалов Фрайберга (Германия), leTID вызывается реакцией подвижного водорода с внутренними дефектами кристалла, а на его возникновение влияют условия инжекции носителей и повышенные температуры.
В другом исследовании 2017 года, проведенном учеными из Университета Констанца, было рассчитано влияние температуры и легирования на LeTID в солнечных элементах PERC. Они пришли к выводу, что при высоких температурах скорость деградации также увеличивается. Таким образом, было установлено, что прочность LeTID увеличивается с температурой обжига, а наличие слоев, богатых водородом, также влияет на это.
Также см: Как подключить 3 солнечные панели параллельно
В чем разница между LID и LeTID?
Изучив причины возникновения leTID в солнечных панелях, давайте узнаем разницу между LID и LeTID.
| Деградация под действием света (LID) | Деградация, вызванная светом и повышенной температурой (Letid) |
| Наиболее часто наблюдаемая деградация | Обычно не наблюдается |
| Это происходит в кремниевых солнечных элементах p-типа, легированных бором. | Это происходит в пластинах с высокими рабочими температурами. |
| Это происходит, когда кислород соединяется с бором. | Это происходит, когда высокая рабочая температура сочетается с высокой интенсивностью света. |
| Это быстрый процесс деградации. | Это более медленный процесс, чем LID. |
| Это происходит при первом воздействии солнечного света и сохраняется до тех пор, пока питание не стабилизируется. | Это происходит вскоре после установки солнечных панелей, но процесс возникновения и стабилизации может занять годы. |
Также см: Как рассчитать мощность солнечной панели?
Что такое тест на светоиндуцированную деградацию?
Это испытание обычно проводится на ранних стадиях производства солнечных панелей. Для тестирования солнечных панелей для гарантия качества и надежности, тест на деградацию под воздействием света является обязательным. Методы светодиодов, тест стабилизации LID и инжекция электрических носителей — это три основных метода тестирования.
1. Выполнение теста
Используется серия светового воздействия с интервалами равных доз облучения свыше 5 кВт·ч/мXNUMX. Поддерживая постоянную температуру 50 ° по Цельсиюмодуль работает в точке максимальной мощности (MPP), при этом модуль мигает после каждого интервала.
В случае, если разница мощности модуля в последних 3 вспышках меньше порогового значения, определенного стандартом, стабилизация считается завершенной. При этом также измеряется суммарная требуемая доза облучения.
Если вышеуказанные параметры не могут быть определены, модуль будет повторно подвергнут тестированию. Если после стабилизации будет получено 5%-ное прохождение теста производительности, это однозначно означает, что модуль не прошел тест.
Читайте также: Сколько вольт вырабатывает солнечная панель?
Почему так важно тестировать панели на LID?
Солнечные панели с кремниевыми солнечными элементами в основном сталкиваются с деградацией, вызванной светом, особенно в модулях PERC. Рекомбинация активных дефектов во время дополнительной инжекции носителей при освещении приводит к потере преобразования и генерации электроэнергии. Крайне важно тестировать панели на LID, поскольку это помогает обеспечить поддержание производительности модулей на протяжении всего их жизненного цикла.
Что ж, узнав о деградации, вызванной светом, лучше выбирать солнечные панели с надлежащими сертификатами. Лучше убедиться, что они проверены на LID и LeTID. Почему так важно тестировать панели на LID? Ответ на этот вопрос заключается в том, чтобы поддерживать их эффективность на протяжении всей жизни. Кроме того, деградация LetID — это долгосрочное повреждение, влияющее на ваши солнечные панели, поэтому необходимо смягчить потери с помощью надлежащих мер.
Рекомендуется: BIPV против BAPV
