异质结-LID成为讨论焦点
2020-09-16 09:15:57
pv-magazine

在许多人看来,异质结技术(HJT)代表了硅光伏行业的未来。但即使这种技术已做好了投入主流生产的准备,但行业仍然担心降解机制可能会影响这类电池用于这一领域的长期性能。

 

 

澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)的科学家表示:“技术硅异质结(SHJ)技术能否得到广泛采用,在很大程度上将取决于在电池组的整个生命周期内,电池能否维持对其高效率起决定作用的出色表面钝化层。因此,当务之急是正确理解SHJ的长期稳定性,并确定潜在的功率损耗机制并找到缓解办法。” 先前的研究表明,电池暴露于光和热条件下的降解和随后的恢复机制会影响电池钝化层。尽管这些机制背后的物理学尚未完全揭示,但人们普遍认为氢的存在起着关键的作用。

不同光照条件下的退火效应

该UNSW研究小组将市售的HJT电池置于25到180摄氏度之间的不同温度条件下,并按不同时间段暴露于1-40 kWh/m2的光照强度。有关该实验的全部详细信息,请参见发表在杂志《太阳能材料和太阳能电池》以及ScienceDirect网站上的《在高温下进行照明退火期间N型硅异质结太阳能电池的光致降解研究》一文。

结果证实,HJT细胞易受光诱导降解(LID)的影响,这可能导致高达0.8%的绝对效率损失,具体取决于温度和光强度。在1个太阳光照强度下,降解机制会在温度高于85摄氏度时开始表现出来,并随温度升高而增强。

在摄氏160度下经过5分钟后,电池的平均绝对效率下降了0.8%。然而,长时间暴露引发了一种恢复机制,在160摄氏度和1个太阳光照强度下2小时后,效率损失缩小至0.15%。研究者发现增加光强度可以加速恢复阶段,而对降解没有任何明显的影响。该研究小组总结说:“这些结果表明,通过高温下的照明退火可以快速提高SHJ太阳能电池的效率。但是,如果不进行仔细的优化,这些相同的过程也会对电池性能产生不利影响。”

他们指出,需要进行更多研究来了解照明退火的长期效应,并将暴露时间降低到具有生产可行性的水平。

研究人员提出,最终行业需要对HJT电池的LID机制有更全面的了解。这篇论文总结说,“需要开展进一步研究,来分析所观察到的LID行为的主要影响因素和因果关系,以及如何最好地避免激活缺陷或是通过光照退火处理实现可靠的缓解。”

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