מקור: ecogeneration.com.au
מומחים הצביעו בעקביות על האתגרים העומדים בפני טכנולוגיית PERC זמן קצר לאחר ההתקנה ביחס להשפעות השפלה אפשריות. LONGi Solar פעלה לטיפול בנושא ההשפלה המושרה על ידי האור (LID) בתאי PERC ובמודולים כדי למנוע בעיות השפלה ולהציע את המודולים האיכותיים ביותר.
בשנים האחרונות תופעת השפלה יעילה נוספת של תאים סולריים / מודולים משכה את תשומת ליבם של כולם: השפלה קלה וטמפרטורה גבוהה המושרה, או LeTID.
הוא האמין כי LeTID נגרם על ידי אינטראקציה בין טומאת מתכות למימן בפלים. עם ופלים מסוממים בגליום קל יותר לשלוט ב- LeTID בתאים סולאריים, מכיוון שאין צורך להכניס מימן מוגזם בעיבוד תאים בכדי להקל על מכסה כנדרש עבור ופלים מסוממים בור.
השפלה הנגרמת על ידי אור נחשבת בדרך כלל כנגרמת על ידי קומפלקס בור-חמצן שנוצר תחת תאורת אור, מה שמפחית את יעילות תאי השמש ואת כוחם לאורך זמן לאחר ההתקנה. כדי להפחית את העפעף, ניתן להפחית את ריכוז החמצן בפלים או להחליף בורון (B) בתרופות מסוממות אחרות, כמו גליום (Ga). מחקרים שבוצעו במשותף על ידי המכון לחקר אנרגיה סולארית המלין (ISFH) ו- LONGi הוכיחו כי סמים של Ga ופלים נמוכים בחמצן יעילים, כפי שמוצג באיור 1.
עם אופטימיזציה של תהליכים בשלבי משיכה וייצור תאים, תאים סולאריים המיוצרים עם ופלים מסוממים של Ga הוכיחו שיפורי יעילות של בין 0.06-0.12% (שרירי הבטן) בהשוואה לפלים מסוממים ב- B.
באמצעות מחקר ובדיקה מעמיקים, הגיעו מומחי הטכנולוגיה של LONGi למסקנה כי ניתן לפתור בעיות LID ו- LeTID ביעילות באמצעות ופלים מסיליקון חד-גבישי מסוממים בגליום בשילוב עם בקרת תהליכי תאים, ללא צורך בהתחדשות (הזרקת אור או הזרקת חשמל).
בהשוואה לרקמות סיליקון מסוממות בורון, ופלים מסיליקון מסוממים בגליום יכולים לשפר את היעילות של תאי PERC. אין קומפלקס בורון-חמצן בתאי PERC המסוממים בגליום, ולכן אין את התופעה הרגילה של בור-חמצן LID. בעיתון הלבן האחרוןגליוםסיליקון חד-גבישי מסומם פותר את בעיית המכסה של מודול PERC באופן מלא, LONGi סיכם את ממצאיו בנושא, בתמיכת מחקרים קשורים. מחקרים מצביעים מאוד על כך שהיישום של רקיקי סיליקון מסוממים בגליום יכול להפחית ביעילות את המכסה הראשוני שממנו סבלו תאים המשתמשים בפלים מסוג סיליקון מסוג בורון.
צוות LONGi ערך בדיקת LID של תאי PERC מסוממים בגליום ובבור. בבדיקה נעשה שימוש בתאי PERC דו-פניאליים בייצור המוני של LONGi (בעלי יעילות תאים של כ -22.7%). להלן חלק מתוכנית הבדיקה הכוללת את פריט הבדיקה, סוג וכמות התאים.
תוצאות מבחן
1 שמש, 75 מעלות צלזיוס:על מנת לשקף את ה- LeTID במלואו, LONGi אימצה טמפרטורת בדיקה של 75 מעלות צלזיוס. איור 2 מציג את תוצאות 264 שעות הבדיקה בשעה 1 שמש, 75 מעלות צלזיוס. התא המסומם בורון מתפרק למקסימום של 2.3% לאחר 8 שעות ואז מתאושש לערך יציב של 1.3% לאחר 96 שעות. ערך ההשפלה של תאים מסוממים בגליום הוא יציב ביסודו ב 96 שעות ב 1.2%, ואז לאט לאט הושפל ל 1.3% (216 שעות) ואז התאושש מעט.
× 10 שמשות,> 100 מעלות צלזיוס:ניתן להאיץ את תהליך ה- LeTID על ידי אימוץ × 10 שמשות,> 100 מעלות צלזיוס. תוצאות הבדיקה של תאי PERC מסוממים בגליום בשיטה זו מוצגות באיור 3. באמצעות שיטת בדיקה זו, התא המסומם בגליום חווה גם תהליך של השפלה ראשונה ואז חזרה ליציבות. ההשפלה הגיעה לערך המרבי של 1.05% בחמש דקות והחלה להתייצב ברמה נמוכה למדי של 0.3% לאחר 90 דקות.
תוצאות המגובות במחקר עצמאי
Tine U. Naerland מאוניברסיטת מדינת אריזונה (יחד עם חוקרים אחרים) בחן את השפלת חיי המיעוט לאורך שנותיהם של רקיקי סיליקון מסוממים באינדיום, בגליום ובבורום ללא זיהומים בטמפרטורת החדר 25 מעלות צלזיוס, כפי שמוצג באיור 4.
ניתן לראות כי אורך חיי המיעוט של ופלים מסיליקון מסוממים בגליום שומר בעצם על ערך קבוע של כ -300 מיקרו לאחר 104חשיפת האור, ואילו רקיקי הסיליקון המסוממים על ידי בורון ואינדיום מתכלים ברציפות ובגדול. לכן, בתנאי אור בטמפרטורה נמוכה, רקיק הסיליקון המסומם בגליום הוא יציב יחסית ובעצם אין בו השפלה. עם זאת, במקרה של חשיפה חיצונית בפועל, טמפרטורת העבודה של התא תעלה על 60 מעלות צלזיוס, ולתא המסומם בגליום תהיה גם מידה מסוימת של LeTID תחת פעולת הטמפרטורה. המחקר שלה משלים בבירור את תוצאות הבדיקה של LONG של מכסה של תאי PERC מסומנים בגליום ותאי PERC מסוממים על ידי בורון בטמפרטורות שונות.
מחקר קשור נוסף נערך על ידי ניקולס גרנט וג'ון מרפי מאוניברסיטת וורוויק שחקרו לאחרונה את כדאיות הסמים באינדיום ומצאו שרמת המקבל העמוקה יחסית שלו מגבילה את הפוטנציאל שלו. "סיליקון מסומם בגליום הפגין אורך חיים יציב וגבוה מאוד כאשר הוא נתון לתאורה ממושכת. גם לא היו פגמים פעילים של רקומבינציה מזיקה, "אמר גרנט באינטראקציה עם כתב עת מוביל בתעשיית השמש.
היישום של ופלים מסיליקון מסוממים בגליום יכול להפחית ביעילות את המכסה הראשוני ממנו סבלו תאים המשתמשים בפלים מסוג סיליקון מסוג בורון. לפיכך, סיליקון מסומם בגליום אינו מצריך את שלבי הייצוב הנוספים המשמשים למיתון ההשפלה, בניגוד לסטטוס קוו המסומם על ידי בורון. היעילות הממוצעת של תאים מסוממים בגליום גבוהה ב -0.99% מזו של תאים המסוממים בור.
"הצוות שלי ביצע בדיקות ייצוב ולא נצפתה השפלה משמעותית בתאי השמש PERC המשתמשים במצע סיליקון מסומם בגליום", אמר. "לעומת זאת, ראינו השפלה משמעותית עבור תא סולארי PERC שווה ערך עם מצע סיליקון מסומם בורון באותם תנאי ניסוי."
