Uharibifu wa Joto na Mienendo ya LeTID

Jibu la haraka: Seli za mawasiliano ya nyuma zilizoshirikiana huhamisha mawasiliano ya utofauti wote wawili kuelekea nyuma, na tabia ya halijoto ya muundo huo inatofautiana na seli ya mawasiliano ya mbele. Uchambuzi huu unashughulikia uharibifu wa halijoto na uharibifu unaosababishwa na mwanga na halijoto iliyoinuka, au LeTID, katika seli za IBC chini ya hali kutoka 25 °C hadi 85 °C, huku volti za mzunguko wazi zilizoripotiwa zikiwa karibu 0.743 V na 0.69 V kwa miundo inayolinganishwa. Uharibifu wa aina hii unaweza kurejeshwa kwa kiasi, jambo ambalo hufanya iwe rahisi kuelewa vibaya: seli inayorejea baada ya mkazo kuondolewa inaweza bado kuwa imepoteza utendaji wake kabisa, na jaribio linalorekodi tu namba ya mwisho haliwezi kutenganisha hizi mbili. Halijoto ya kipimo ni muhimu kama halijoto ya mkazo, kwa sababu uharibifu na urejeshaji wote huchochewa na joto.

Utengenezaji wa Moduli za PV · na Jerry, Ooitech

Utangulizi wa Bidhaa

Seli za sola za interdigitated back-contact (IBC) huhamishia kontakti zote mbili za chuma za polarity upande wa nyuma. Upande wa mbele hauna kivuli cha gridi, hivyo faida za macho za kutengeneza maandishi na mipako ya kuzuia mwanga huonekana kikamilifu. Ikichanganywa na upitishaji mzuri na mchakato wa kontakti, n-type IBC inaweza kufikia voltage ya mzunguko wazi na msongamano wa sasa wa juu sana.

Ubadilishanaji ni usikivu wa kimuundo uliojengwa ndani ya muundo. Vibeba wachache wanaozalishwa na mwanga wanapaswa kusafiri kwa upande kuvuka msingi kabla ya emitter ya nyuma ya interdigitated kuweza kuwakusanya. Utendaji wa kifaa unategemea sana maisha ya wingi na ubora wa upitishaji wa nyuma. Mara tu muunganiko wa kiolesura cha nyuma au uvujaji wa kontakti unapowekwa kwa joto, msongamano wa sasa wa kueneza wa giza J0 hupanda kwa kiwango kisicholingana, na Voc inapata athari.

Hiyo ndiyo hasa sehemu ya kuingia ya kazi hii. Kwenye seli ya n-type IBC, seti tatu za ushahidi zimewekwa katika mazingira sawa ya joto ili zishikamane: vipimo vya J-V vilivyoangaziwa kutoka 25 hadi 85°C, jaribio la mkazo wa LeTID lililoendeshwa chini ya jua moja kwa 45 hadi 85°C kwa hadi dakika 960, na uchanganuzi wa I-V ya giza katika kiwango sawa cha halijoto.

Muundo wa Majaribio

Mchoro wa sehemu ya msalaba wa seli ya n-type IBC: emitter ya p+ ya nyuma ya interdigitated na kontakti za n+ BSF, kutengeneza maandishi mbele na ARC.

Seli ya jaribio ina eneo la 258.3 cm², unene wa wafer wa 151 ± 6 μm, kipindi cha nyuma cha interdigitated cha takriban 480 μm, na upana wa vidole vya emitter na BSF wa takriban 250 μm na 90 μm. Vipimo vilivyoangaziwa vilifanyika kwa AM1.5G, 100 mW/cm². Katika kila kiwango cha halijoto, baada ya utulizaji wa joto, skani tano zilipimwa kwa wastani. Mkazo wa LeTID ulipimwa moja kwa moja kwenye halijoto ya mkazo, bila kupoa katikati ya jaribio, na kurekodiwa kwa vipindi vya kielelezo vya dakika 1, 2, 4, 8 na kadhalika. Kila kigezo kilirekebishwa kwa thamani yake ya awali, ambayo hutenganisha mienendo ya asili ya uharibifu kutoka kwa athari ya papo hapo ya mgawo wa halijoto.

Usikivu wa Joto wa Hali ya Utulivu

Mabadiliko ya joto yaliyorekebishwa ya vigezo vinne ikilinganishwa na thamani zao za 25°C.

Kwa 25°C seli inaonyesha Jsc karibu 38.6 mA/cm², Voc karibu 0.743 V, FF karibu 79%, na ufanisi karibu 22.7%. Inapopashwa hadi 85°C, Jsc hupanda kwa karibu 3% tu (+0.0203 mA·cm⁻²·K⁻¹, takriban +0.05%/K). Voc hushuka kwa mstari kwa −1.4 mV/K (karibu −0.2%/°C). Ufanisi hushuka kwa karibu 9%, na FF haisogei sana.

Ongezeko dogo la mkondo linatokana na kupungua kwa pengo la bendi. Chini ya uhusiano wa Varshni ukingo wa ufyonzaji huhamia kuelekea urefu mrefu wa mawimbi, hivyo uzalishaji wa picha hupata ongezeko dogo. Kuporomoka kwa haraka kwa volti kunatokana na ukuaji wa kielelezo wa J0(T), unaotawaliwa na mkusanyiko wa wabeba chaji asilia na shughuli za muunganisho. Voc hulingana na ln(Jsc/J0), hivyo kupanda kwa wastani kwa J0 kunatosha kusababisha hasara inayopimika.

Kigawo hiki cha joto kiko katika kiwango cha −1.3 hadi −1.6 mV/K kinachojulikana kwa vifaa vya siliconi ya fuwele yenye ubora wa juu. Kinaashiria seli iliyowekewa kikomo na muunganisho badala ya ile iliyowekewa kikomo na upinzani au usafirishaji. Baada ya kurekebisha, mpangilio ni wazi vile vile: kwa 85°C Voc hushuka karibu 15%, ufanisi karibu 9%, FF hubaki ndani ya ±1%, na Jsc kwa kweli hupanda karibu 3%.

Mienendo ya LeTID

Mienendo ya uharibifu wa LeTID.

Kipimo cha hali ya utulivu hujibu tu "joto kiasi gani." Jaribio la mkazo wa LeTID hujaza "jinsi inavyobadilika kwa muda." Kwa 85°C, Voc hushuka haraka katika dakika 10 hadi 30 za kwanza, kisha hukaribia polepole hali ya karibu-kujaa. Kwa joto la chini kuporomoka ni polepole zaidi. Baada ya dakika 960 Voc hushuka hadi karibu 0.69 V, Jsc hubaki ndani ya ±2% wakati wote, FF hutikisika kidogo, na hakuna urejeshaji unaoonekana ndani ya kipindi cha majaribio. Kwa kuwa vipimo vilichukuliwa kwa joto la mkazo baada ya utulivu wa joto, kushuka kwa volti mapema kunapaswa kuhusishwa na uanzishaji wa haraka wa hali ya kasoro badala ya usawa wa joto wa mpito. Jsc thabiti inaonyesha uzalishaji wa picha na uchimbaji wa mzunguko mfupi haukuathiriwa, hivyo hasara kuu haikomo kwa uzalishaji. Waandishi pia wanabainisha kikwazo: hakuna jaribio la udhibiti la kuandaa gizani, hivyo mchango wa athari safi ya joto hauwezi kuondolewa kabisa.

Uthibitisho wa Hali ya Giza

Tabia ya umeme wa giza na njia za uvujaji: (a) mikondo ya J-V ya giza, (b) upinzani tofautishi, (c) upinzani wa shunt na mfululizo uliotolewa, (d) uchanganuzi wa Arrhenius wa upitishaji wa shunt unaotoa Ea ≈ 1.10 eV.

Njia za Dark I-V hushughulikia tatizo hilo hilo kutoka nje ya hali ya mwanga. Mkondo wa mbele hupanda kwa kiasi kikubwa na halijoto. Mteremko wa upendeleo wa chini unaonyesha upinzani wa shunt ukishuka waziwazi, wakati eneo la mkondo wa juu hubadilika kidogo. Kwa hivyo mabadiliko ya upinzani yanayosababishwa na halijoto yanatawaliwa na uanzishaji wa uvujaji, si uharibifu wa upinzani wa mfululizo. Kipengele cha ubora kinashikilia 1.05 hadi 1.25, kumaanisha muunganiko wa uenezaji unatawala, na uwezekano wa mchango wa SRH kwenye halijoto ya juu.

Uchanganuzi wa Arrhenius wa upitishaji wa shunt unatoa ulinganifu mzuri wa mstari wa ln(1/Rsh) dhidi ya 1/T (R² = 0.97), na nishati ya uanzishaji ya 1.10 ± 0.08 eV. Hiyo inalingana na pengo la bendi la silikoni (takriban 1.12 eV) na iko ndani ya kiwango kilichoripotiwa cha LeTID cha 0.8 hadi 1.2 eV. Nishati ya uanzishaji ya kiwango cha pengo la bendi mara nyingi huhusishwa na upitishaji unaosaidiwa na kasoro za kina kirefu, lakini mchango wa mkusanyiko wa wabeba asili hauwezi kuondolewa. Kwa hivyo inaunga mkono tabia ya uvujaji inayoanzishwa na halijoto bila kubainisha aina mahususi ya kasoro.

Mfumo Umoja na Utabiri wa Nyanjani

Mistari mitatu ya ushahidi inaunganika katika mfumo mmoja wa kifanano: J0(t, T) = J0,intr(T) + A·Ndef(t, T). Juu ya mkondo wa kueneza asili kuna mchango wa kasoro unaoanzishwa na halijoto ambao hubadilika na wakati na halijoto. Hii kisha hubadilika kuwa upotevu wa volti kupitia Voc = (nkT/q)·ln(Jsc/(J0 + 1)). Uboreshaji wa muunganiko na uanzishaji wa uvujaji hufanya kazi sambamba ndani ya usemi huo huo. Kipimo cha halijoto cha hali ya utulivu, mienendo ya LeTID, na mabadiliko ya uvujaji wa giza huunganishwa pamoja kwa njia hii. Mfumo hautambui utambulisho mahususi wa kasoro.

Kupanua hadi uendeshaji wa nje: chini ya mwanga mkali wa jua, halijoto ya seli za moduli mara nyingi huwa kati ya 50 na 65°C. Kwa kutumia −1.4 mV/K, 60°C ikilinganishwa na 25°C inamaanisha upotevu wa volti wa takriban 49 mV, na LeTID inayochochewa na halijoto huongeza upotevu unaotegemea muda juu ya hilo. Hitimisho linahusu tu seli iliyopimwa. Kwa back-contact TOPCon na back-contact HJT ni rejeleo la kimaadili tu: ukubwa wa uharibifu, nishati ya uanzishaji, na mienendo ya kuzaliwa upya hutegemea mpango wa passivating-contact wa kila mmoja, ubora wa kiolesura, usambazaji wa hidrojeni, na uthabiti wa joto, na zinastahili utafiti maalum wa kulinganisha. Kwa vifaa vya back-contact vya ufanisi wa juu katika hali ya hewa ya joto, uthabiti wa volti na mavuno ya nishati ya muda mrefu hatimaye hutegemea uthabiti wa passivation ya nyuma na usimamizi wa kasoro.

Maoni ya Ooitech

Kinachotuvutia hapa ni kiasi gani cha hasara hiyo ya 49 mV ya nje kinachoishi upande wa nyuma, ambapo passivation na ubora wa mguso huamua au kuharibu Voc ya muda mrefu. Kwenye mstari wa moduli hadithi ni ile ile: jinsi unavyokata, kuunganisha, na kulamina seli ya IBC huamua kama uthabiti huo wa nyuma unaendelea hadi shambani. Kwa kuwa tumejenga mistari ya turnkey kwa mipangilio ya IBC na HPBC, tunaona uthabiti wa LeTID kama tatizo la mchakato-na-materiali kama vile la seli. Inafaa kufuatilia kwenye chaneli yetu ya YouTube www.youtube.com/ooitech ikiwa unataka kuona jinsi moduli za back-contact zinavyojengwa kwa kweli.