【科普】什么是光伏电池光衰?

来源:索比光伏网发布时间:2017-12-19 17:05:11

光伏组件制作完成之后,进行功率测试时,组件功率正常,但在光伏电站安装并运营时发现组功率衰减较大,这种现象大多是由于光伏电池光衰引起的。光伏电池光衰可分为两个阶段:初始光致衰减和老化衰减。

初始光致衰减

初始的光致衰减,即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降,但随后趋于稳定。导致这一现象发生的主要原因是P型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低了少子寿命。通过改变P型掺杂剂,用稼代替硼能有效的减小光致衰减;或者对电池片进行预光照处理,是电池的初始光致衰减发生在组件制造之前,光伏组件的初始光致衰减就能控制在一个很小的范围之内,同时也提高组件的输出稳定性。

电池片光衰更多的与电池片厂家有关,对于组件厂商的意义在于选择高质量的电池片来降低光致衰减带来的影响。

老化衰减

老化衰减是指在长期使用中出现的极缓慢的功率下降,产生的主要原因与电池缓慢衰减有关,也与封装材料的性能退化有关。其中紫外光的照射时导致组件主材性能退化的主要原因。紫外线的长期照射,使得EVA及背板(TPE结构)发生老化黄变现象,导致组件透光率下降,进而引起功率下降。

这就要求组件厂商在选择EVA及背板时,必须严格把关,所选材料在耐老化性能方面必须非常优秀,以减小因辅材老化而引起组件功率衰减。

光致衰减机理

P型(掺硼)晶体硅太阳电池的早期光致衰减现象是在30多年前观察到的,随后人们对此进行了大量的科学研究。特别是最近几年,科学研究发现它与硅片中的硼氧浓度有关,大家基本一致的看法是光照或电流注人导致硅片中的硼和氧形成硼氧复合体,从而使少子寿命降低,但经过退火处理,少子寿命又可被恢复,其可能的反应为:

据文献报道,含有硼和氧的硅片经过光照后其少子寿命会出现不同程度的衰减,硅片中的硼、氧含量越大,在光照或电流注人条件下在其体内产生的硼氧复合体越多,其少子寿命降低的幅度就越大。而在低氧、掺稼、掺磷的硅片中,其少子寿命随光照时间的增加,总体衰减幅度极小。

解决措施

1.改善硅单晶质量

太阳电池性能的早期光致衰减现象主要发生在单晶硅太阳电池上,对于多晶硅太阳电池来讲,其转换效率的早期光致衰减幅度就很小。由此可见硅片自身的性质决定了太阳电池性能的早期光致衰减程度。因此要解决光伏组件的早期光致衰减问题。就必须从解决硅片问题人手。下面就几个方案进行讨论。

A、改进掺硼P型直拉单晶硅棒的质量

一些单晶棒的质量确实令人担忧,如果不能有效的改变这一状况将严重影响光伏产业的健康发展在掺硼直拉单晶产品中主要存在的问题和改进措施:

1)由于原始高纯多晶硅料短缺一些拉棒公司就掺了一些不应该使用的基磷和其它有害杂质含量高的质次的硅料。使用此类材料生产的太阳电池不但效率低,而且早期光致衰减幅度非常大。我们强烈要求不使用低质量的硅料。

2)在高纯多晶硅料中掺人过多低电阻率N型硅料苰IC的废N型硅片等。所制造出的掺硼CZ硅棒是一种高补偿的P型单晶材料。尽管电阻率合适,但硼一氧浓度非常高从而导致太阳电池性能出现较大幅度的早期光致衰减。我们强烈要求不使用低电阻率N型硅料。

3)一些公司拉棒工艺不过关,晶体硅中氧含量过高,内应力大,位错缺陷密度高,电阻率不均匀,都直接影响了太阳电池的效率及稳定性。我们希望改进拉棒工艺。控制氧含量。

用上述几种硅片制作的电池有较大幅度的早期光致衰减,会超出客户所能接受的范围。其实直拉单晶工艺是很成熟的,只要我们把好用料质量关,按正规拉棒工艺生产,硅棒的质量是可以得到较好控制的。

B、利用磁控直拉硅单晶工艺(MCZ)改进单晶硅棒产品质量

此工艺不仅能控制单晶中的氧浓度,也使硅单晶纵向、径向电阻率均匀性得到改善这种工艺已在国内部分拉棒公司开始试用。

C、利用区熔单晶硅工艺(FZ)改进单晶硅棒产品质量

区熔单晶硅工艺避免了直拉工艺中大量氧进人硅晶体的固有缺陷,从而彻底解决了P型(掺硼)太阳电池的早期光致衰减现象。因FZ工艺成本较高,主要用于IC和其它半导体器件的硅片制造,但目前一些公司已对FZ工艺进行相关改造,降低了成本。以适合于太阳电池硅片的制造。国内一些拉棒公司已开展了这方面的试制工作

D、改变掺杂剂,用镓代替硼

用掺稼的硅片制作的电池,没有发现太阳电池的早期光致衰减现象,也是解决太阳电池早期光致衰减的办法之一。

E、使用掺磷的N型硅片代替掺硼的P型硅片

使用诰硅片也是解决电池初试光致衰减问题的方法之一但从目前产业化的丝网印刷诰电池工艺来看,诰电池在转换效率和制造成本上还没有优势,一些关键工艺有待解决

2.对电池片进行先前光照衰减

由于光伏组件的早期光致衰减是由电池的早期光致衰减导致的,对电池片进行光照预衰减,使电池的早期光致衰减发生在组件制造之前。光伏组件的早期光致衰减就非常小了,完全可以控制在测量误差之内。同时也大幅度地减少了光伏组件出现热斑的几率。

责任编辑:baojinming
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
中广核451MW光伏项目公示来源:普洱市生态环境局 发布时间:2026-09-24 09:37:14

云南省普洱市生态环境局于9月21日公示了中广核旗下公司投资建设的6个光伏项目环评文件。这些项目均采用“茶光互补”模式(洪安项目为常规光伏),总装机容量达415MW(交流侧),直流侧安装容量合计548.1887MWp,总投资约17.4亿元。项目分布于西盟、孟连、宁洱三县多个乡镇,其中代格拉村、勐马、新寨(二期)3个项目由中广核新能源(普洱)有限公司建设,其余3个由中广核新能源(孟连)有限公司建设,两家公司均受中广核云南新能源有限公司控股。各项目工期为12至15个月,计划于2026年10月或12月开工,2027年12月前建成。代格拉村项目曾因选址限制由新厂镇调整至力所拉祜族乡。

官方答复!各地不得以特许经营权方式,对屋顶竞拍来源:四川省能源局 发布时间:2026-09-23 10:06:50

本文围绕分布式光伏开发中的屋顶资源使用问题,回应了公众对“以特许经营权方式开展屋顶资源竞拍是否合规”的咨询。文章指出,国家能源局《关于进一步组织实施好“千家万户沐光行动”的通知》(2025年44号文)及《分布式光伏发电开发建设管理办法》(2025年7号令)均明确禁止以特许经营等方式垄断开发分布式光伏资源。核心要求包括:不得指定开发主体、不得强制配套产业、不得违规收取保证金、不得限制合规投资主体平等参与;尤其强调利用农户住宅屋顶须征得本人同意,严禁违背意愿强制租赁。据此,四川省能源局明确答复:各地不得通过整体竞拍建筑屋顶特许经营权的方式推进分布式光伏开发,必须坚持市场化、法治化原则,切实保障农户权益和公平竞争环境。(198字)

赛伍技术与TCL中环签署光转胶膜战略合作协议来源:投稿 发布时间:2026-09-23 08:43:51

2023年9月21日,赛伍技术与TCL中环在苏州签署光转胶膜战略合作协议,确立双方在Raybo®光转胶膜领域的优先供应与采购关系。合作聚焦于该材料在BC及TOPCon高效光伏组件中的应用,旨在通过材料—电池—封装—终端使用的全链条协同创新,缓解紫外线导致的性能衰减,提升组件长期可靠性与发电收益。依托赛伍技术在功能性高分子材料、全球专利布局及胶黏剂平台能力,以及TCL中环在硅材料、BC技术量产和“双原生”技术体系方面的优势,双方将推进技术适配与市场推广。合作还延伸至前沿研究,计划联合全球科研力量共建光转物质研究中心,探索其在钙钛矿光伏、极端环境应用及显示、医疗、农业等跨领域潜力。(199字)

TCL中环与赛伍技术签署光转胶膜战略合作,赋能BC高效组件全生命周期价值升级来源:TCL中环 发布时间:2026-09-22 09:37:09

TCL中环与赛伍技术签署光转胶膜战略合作,聚焦BC组件技术协同,首发适配BC电池的Raybo®光转胶膜,提升发电增益与25年可靠性。双方共建全球光转材料研究中心,拓展钙钛矿、农业等跨领域应用,强化高效组件差异化竞争力。

TCL中环亮相RETC光伏组件UVID技术研讨会,光转膜方案护航BC组件可靠性来源:TCL中环 发布时间:2026-09-21 09:41:14

TCL中环在嘉兴UVID技术研讨会上重磅发布“光转膜有效保护BC组件”方案,系统解析紫外诱导衰减机理,提出测试标准建议与新技术风险评估框架。该创新材料实现紫外光“变害为利”,助力BC组件首年衰减<0.8%,彰显可靠性技术硬实力。

大唐陕西100MW光伏项目获批来源:安康市生态环境局 发布时间:2026-09-20 09:46:04

大唐平利县10万千瓦光伏项目于9月16日获陕西省安康市生态环境局环评批复。该项目由大唐富平热电有限公司(中国大唐集团子公司)投资建设,位于安康市平利县广佛镇与洛河镇,总投资4.2亿元,建设周期12个月。项目总占地约151.42公顷,采用“茶光互补”模式,在园地上布局228个地块、36个光伏发电子阵,安装112.46MWp直流侧容量的650Wp N型单晶双面双玻组件,配套320kW组串式逆变器及固定/柔性支架系统,并设36台35kV箱变和1座110kV户外升压站,实现分块发电、集中并网,交流侧额定容量为100MW。

云南3.88GW风、光项目竞配结果!来源:智汇光伏 发布时间:2026-09-15 10:17:24

本文介绍了2026年云南省红河州与文山州丘北县新能源项目投资主体优选(竞配)的最新进展。截至9月中旬,红河州已完成总规模达268.4万千瓦的光伏及风电项目竞配,其中9月14日公示的7个集中式光伏项目合计46万千瓦,全部由河南誉烁新能源有限公司中标;此前3月已完成222.4万千瓦项目的优选。丘北县同期完成119.325万千瓦新能源项目竞配,9月12日公布29.325万千瓦风电光伏项目的优选结果,分别由华电云南、大唐云南联合体及湖南湘投国际三家单位中标各标段。两地区项目均属云南省2025年第二批、第三批新能源建设清单,严格按省级政策文件规定推进规划建设。

浙江省委常委、常务副省长徐文光一行赴麦田能源调研指导来源:麦田能源 发布时间:2026-09-14 09:43:27

9月9日,浙江省委常委、常务副省长徐文光赴麦田能源二期新工厂调研,充分肯定其AI+储能融合创新与智能制造成果。该工厂今年6月投产,聚焦工商业储能核心产品,实现高度自动化与效率跃升,成为麦田全球化布局关键支点。

云南墨江龙坝光伏发电项目并网发电来源:水电十四局 发布时间:2026-09-10 14:23:01

云南墨江龙坝光伏发电项目近日正式并网发电,由水电十四局承建,位于墨江哈尼族自治县龙坝镇打东村茶园山坡地带。项目额定容量98.88兆瓦,占地146.4公顷,建成35个光伏方阵、17.8千米35千伏集电线路,安装逆变器309台、箱变35台,并接入新建的220千伏龙坝光伏电站35千伏侧。项目因地制宜采用“茶光互补”模式,在山坡茶园上方布设光伏设施,实现清洁能源生产与茶叶种植协同发展。建设中克服雨季施工、山地作业等困难,统筹安全、质量与进度,顺利完成土建、设备安装及系统调试。投运后将稳定输出清洁电力,支撑普洱市新型电力系统建设,助力云南省“双碳”目标实现。(199字)

储动齐鲁·光启新程 | 2026工商业光储投资沙龙在济南圆满落幕来源:正泰新能Astronergy 发布时间:2026-09-09 09:36:28

9月3日,正泰新能联合初唐能源网共同主办的“储动齐鲁·光启新程”工商业光储投资盛会在济南召开,来自山东及周边省份的工商业业主、EPC企业、投资机构及融资租赁公司代表等100余位行业嘉宾齐聚一堂,聚焦光储政策走向、投资收益、融资对接三大核心议题,深度探讨光储融合的落地路径与投资机遇。正泰新能中国区营销副总裁吕传波在开场致辞中表示,山东是中国光伏装机第一大省,截至2026年4月底全省光伏装机达96GW

驭光治沙,天合光能1GW至尊TOPCon组件点亮腾格里沙漠绿色答卷来源:天合光能 发布时间:2026-09-08 09:32:05

甘肃武威九墩滩300万千瓦光伏治沙项目加速建设,天合光能提供1GW至尊N型700W+组件。项目年发绿电50亿度,治沙7万亩,减碳159.77万吨。组件适配荒漠严苛环境,至尊3代量产最高达760W。板上发电、板下治沙,打造生态与经济双赢标杆。