隆基掺镓单晶白皮书(续)-solarbe文库

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白皮书 1 / 2 Version 202004 隆基掺镓单晶白皮书续隆基在 2020 年 4 月份发布了掺镓单晶白皮书白皮书 |隆基掺镓单晶硅片全面解决 PERC 组件光衰减问题 ,白皮书综述了 PERC 电池光衰的原理，指出通过采用掺镓单晶硅片并结合电池工艺控制，可以有效解决 LID 与 LeTID 问题，无需再生态（光注入或者电注入）处理， PERC 电池采用掺镓硅片相比掺硼硅片在效率上也有一定提升。掺镓 PERC 电池内部不存在硼氧复合体，因此不存在通常的硼氧光衰现象。为了验证以上理论， Tine U [1]研究了室温 25°C 光照下掺铟，掺镓和掺硼三种无杂质硅片的少子寿命衰减情况如图 1 所示，可看出在光照 104s 后掺镓硅片少子寿命基本维持恒定的 300µs 左右，掺硼和掺铟硅片则持续衰减且幅度较大。因此在低温光照条件下掺镓硅片是比较稳定，基本上无衰减。然而在实际的户外暴晒情况下，电池片工作温度会超过 60°C，此时在温度作用下掺镓电池也会发生一定程度的光衰（ LeTID），本续篇将补充隆基对掺镓 PERC 电池与经再生处理的掺硼 PERC 电池在不同温度下的光衰测试结果，从而进一步支撑白皮书中的论断。图 1. 低温 25°C光照条件下，掺铟，掺镓和掺硼硅片的少子寿命衰减情况测试采用同一批次的双面 PERC 电池电池效率约 22.7，测试方案如表 1 所示。表 1. 掺镓与掺硼 PERC 电池的光衰测试测试项目测试数量备注 1sun, 60°C 掺硼电池 60 片掺镓电池 60 片采用平均值绘制曲线图 1sun, 75°C 掺硼电池 7 片掺镓电池 10 片 10suns, 100°C 掺镓电池 5 片 1. 1sun, 60°C 60°C 测试中掺硼电池的衰减始终高于掺镓电池，经过 50小时测试，掺镓 PERC电池平均衰减为 1.1，掺硼 PERC 电池的平均衰减为 1.7，掺镓电池的优势明显。由此可看出在高温光照条件下掺镓 PERC 电池会存在衰减 LeTID，衰减的极值需要进一步的实验确认。图 2. 1sun、 60°C 条件下，掺镓 /掺硼双面 PERC 电池的衰减 2. 1sun, 75°C 上一个实验表明 60°C、 50 小时的测试衰减并未达到稳态，为了使 LeTID 能够充分体现，隆基的量产电池采用 75°C 的测试温度。图 2 展示了 1sun、 75°C 的 264 小时测试结果，掺硼电池在 8 小时衰减到极大值 2.3，之后在 96 小时回升到稳定值 1.3；掺镓电池则在 96 小时时衰减值基本稳定，为 1.2，之后缓慢衰减到 1.3后 216 小时略有回升。图 3. 1sun、 75°C 条件下，掺镓 /掺硼双面 PERC 电池的衰减 3. 加速测试 10suns, 100°C -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0 10 20 30 40 50 △ Eff re l 持续时间 h AVG.Ga-PERC AVG.B-PERC） -2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 △ Eff re l 持续时间 h AVG. B-PERC AVG. Ga-PERC 白皮书 2 / 2 Version 202005 通过采用数十个太阳的光照并搭配 100°C 以上的温度可以加速 LeTID 过程，掺镓 PERC 电池的测试结果如图 3 所示。采用该测试方法掺镓电池也出现了先衰减再回复稳定的过程，在 5 分钟衰减达到最大值 1.05， 90 分钟时开始稳定在 0.3这样一个相当低的水准。图 4 掺镓双面 PERC 电池加速光衰测试结果总结本文给出了隆基掺镓 PERC 电池在不同温度下的 LID（ LeTID）测试结果，相比掺硼电池，掺镓电池均展现出明显更低的衰减进一步支撑了之前白皮书中采用掺镓硅片可以解决 PERC 技术光衰问题的论断。参考 1. Tine U, Energy Procedia 124 2017 138–145. -1.2 -1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0 30 60 90 120 150 180 △ Eff re l 持续时间 min AVG.Ga-PERC