一文看懂晶硅组件光衰

　　硼(B)掺杂的P型单晶硅(Cz-直拉法)电池的光衰现象早在1973年已发现，该光衰之后被发现可一定程度恢复的。Jan Scht发现了该光衰主要是“B-O对”引起的并给出了该缺陷的结构(2003)。Axel Herguth提出了“再生态”理论解释初始光衰后功率恢复并保持稳定的原理(2006)。P型多晶硅电池的衰减则因氧含量相对少而恢复过程不明显，该衰减被认为不仅与B-O对相关，同时也与金属杂质相关。

　　B-O引起的光衰经过一段时间的光照可有一定程度的恢复，如P型单晶硅组件在最初户外运行的2~3个月，会经历较明显的衰减与部分恢复过程，商业化产品首年的衰减可保持在3%以内，P型多晶组件的首年衰减则一般按￡2.5%来质保，电池均无需经过“再生”处理。

　　P型PERC技术对晶硅电池背面做钝化，电子需要扩散更长的距离经过激光开槽处才能传输到背面的铝电极，因此缺陷与杂质会引起更加明显的光衰。如下图所示，P型单晶PERC电池的光衰均高于常规单晶，P型多晶PERC电池的光衰也高于常规多晶，单晶PERC电池光衰达到3%后开始恢复，多晶PERC电池在约40小时光衰快速达到约3%后继续衰减至5.5%以上，铸造单晶在400小时内也并未发生光衰恢复。

　　因此PERC电池需要经过“再生”处理，如下图所示，在130摄氏度1.2suns光照1小时的再生处理并稳定后，单晶PERC电池效率可恢复初始值的99.5%。2014年起单晶PERC技术开始规模应用的原因就是：1发现了具有很好钝化效果的AlOx，2通过产业化的“再生”处理可以对单晶PERC电池的光衰有效控制。研究人员也发现光致衰减实际上是载流子(Carrier)引起的光衰，LID也就可以称之为CID，高剂量光照或高电流注入均可以加速“再生”过程，生产出“B-O光衰”基本被消除的PERC电池。值得指出的是：常规单晶电池如经过再生处理后的光衰表现略优于单晶PERC电池，很可能是 “B-O光衰”光衰被基本消除后杂质引起的光衰所起的作用，所以制造单晶PERC电池有必要注意硅片的杂质含量。