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因为晶体结构的本身特性,晶硅电池片非常容易发生决裂。晶体硅组件出产的工艺流程长,许多环节都或许构成电池片隐裂(据西安交大杨宏教师的资料,仅电池出产阶段就有约200种原因)。隐裂发生的实质原因,可概括为在硅片上发生了机械应力或热应力。
近几年,晶硅组件厂家为了降低成本,晶硅电池片一向向越来越薄的方向开展,然后降低了电池片避免机械损坏的才能。
2011年,德国ISFH发布了他们的研讨成果:根据电池片隐裂的形状,可分为5类:树状裂纹、归纳型裂纹、斜裂纹、平行于主栅线、垂直于栅线和贯穿整个电池片的裂纹。
不同的隐裂,对电池片功用构成的影响是不一样的。先来看一张电池片的扩展图。
根据晶硅电池的结构,如上图,电池片发生的电流要依托“外表的主栅线及垂直于主栅线的细栅线”搜集和导出。当隐裂导致细栅线开裂时,细栅线无法将搜集的电流输送到主栅线,将会导致电池片部分乃至悉数失效。
根据上述原因,对电池片功用影响最大的,是平行于主栅线%的失效片来自于平行于主栅线类)的功率丢失是平行于主栅线。
比较于晶硅电池外表的栅线,薄膜电池外表全体覆盖了一层通明导电膜,所以这也是薄膜组件无隐裂的一个原因。
有研讨成果显现,组件中某单个电池片的失效面积在8%以内时,对组件的功率影响不大,组件中2/3的斜条纹对组件的功率安稳没有影响。因而,当组件中的电池片呈现隐裂后,或许会发生功率丢失,但不用谈隐裂“色变”。
EL(Electroluminescence,电致发光)是简略有用的检测隐裂的办法。其检测原理如下。
电池片的中心部分是半导体PN结,在没有其它鼓舞(例如光照、电压、温度)的条件下,其内部处于一个动态平衡状况,电子和空穴的数量相对保持安稳。
假如施加电压,半导体中的内部电场将被削弱,N区的电子将会被面向P区,与P区的空穴复合(也可理解为P区的空穴被面向N区,与N区的电子复合),复合之后以光的方式辅射出去,即电致发光。
当被施加正向偏压之后,晶体硅电池就会发光,波长1100nm左右,归于红外波段,肉眼观测不到。因而,在进行EL测验时,需使用CCD相机辅佐捕捉这些光子,然后经过计算机处理后以图画的方式显现出来。
给晶硅组件施加电压后,所激宣布的电子和空穴复合的数量越多,其发射出的光子也就越多,所测得的EL图画也就越亮;假如有的区域EL图画比较暗,阐明该处发生的电子和空穴数量较少(例如图3中电池中部),代表该处存在缺点(复合中心);假如有的区域完全是暗的,代表该处没有发生电子和空穴的复合(图3和图4中红线所标处),也或者是所发光被其它妨碍所遮挡(图3和图4主栅线处),无法检测到信号。
2)在组件出产、运送、装置和维护过程中,考虑到晶硅组件的易裂特征,还需在各工序段和转移、施工过程中改善和细化作业流程,减小组件隐裂的或许性。
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