非晶硅太阳电池的衰减

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1、维普资讯http://www.cqvip.com半量磕，太曝电V袤@统，1086年6月19H开始遗行，曲m非晶硅太阳电池的衰减各个月曲峰值输出功率如图1所示，2年后输出功率下降了2，实蒜衰减比24要大，因为在系·型堡1l年l统安装过程中组件就发生了衰减。APCO系统是目前世界上最白1076年研制成功第一个非晶硅太阳电池以来，j：的非晶崔井网发电系统。经过l5年的发展，垒世界非晶硅太阳电池年产量已迭寰1系统峰值功率衰减情况15MW，约占整个光伏产品的i／3，成为太阳电池的主导产品。一⋯场fw)(d】辨(w)，，、说明^们发现，非晶硅太阳电池在遣行中随着时间的增长，

2、输出功率有一定程度的衰减。这一问题是非晶硅太用电池推广应用的主要障碍，各国科学家为了解决这个难题进行了大量研究所谓性能衰减，实际上包括两个方面内容t一是光致效应(S—w效应)引起的本征衰减，这种衰减是非晶硅薄膜材料本身性质央定的，目前尚无有效的方法从根本上解决，二是在实际使用条件下，由环境困素引起的衰减，又称非奉征衰减，如温气侵入，造成组件漏电加大，发生化学腐蚀厦电化学腐蚀，使电池的有效输出下降。对于这种环境困素引起的衰减，通过改进组件封装，可使其降低捌最小程度。为了提高非晶硅太阳电池的稳定性，哈尔滨一克罗拉公司作了j：量工作，包括改进组件封装结构，在公司试验场

3、进行长时间运行实验，对已交付使用的供电系统进行定期现场测试，委托西安交通大学进行衰减实验等。通过这些工作，使该公司生产的非晶硅太阳电池质量有了明显提高，井积累了比鞍可靠的衰减数据。一、非臣硅太阳电池的衰减率由于用作发电的非晶硅太阳电池在户外遣行，腺阳光照射外，还要经受各种环境条件的影响，再加上非晶硅本身的性质厦工艺、封装等原因，一般都存在圉1APCO幕统性眈输出功率下降或效率衰减问题对于不同的生产厂棠，困为设计、工艺和封装有一些差异，衰减大小也暗尔演一克罗拉公司用PVC加光聚树脂封裴组有所不同。为了考核美国主要太阳电池生产厂家出售件，为黑龙江省绥化市长发镇微波站

4、安装了一十5的非晶硅电池组件衰减水平，美国佛罗里达州太阳能kW低压供电系统。该系统总装功率5320W，1989年中心(FSEC)、新墨西哥州太阳能研究所(NMSEI)和9月进入室外现场安装调试，1990年6月正式投入运桑地亚国棠实验室(SNL)分别在各自的试验场对AR‘行。运行开始时峰值输出功能率为4077W(标准光照CO、Chronar，Solarex和Sovonics等公司的非晶硅电100mWfcm，下同)，比总装功率减少235I1992i电组件进行了并网运行实验，结果列于表I由表I年6月，系统峰值输出功率为3960W，比总装功率减可见，这些公司的产品，运行

5、92天后，系统输出功率少287。可以看出，该系统开始运行时已接近稳下降l0一l7，运行123天后下降24-26，运定，在以后约2年运行中只衰减了2．2。考虑失配，行160天后下降27一29。连线等造成的损失后，衰减应低于25g。亚拉巴马动力公司(APCO)用Chronar生产的图2是暗尔滨一克罗拉公司生产的玻璃／玻璃封PVC封装的非晶硅电池组件，建成75kW并网发电系装非晶硅电池组件的典型效率衰减曲线。实验是在公维普资讯http://www.cqvip.com司试验场进行的，从I990年7月开始，刊1992年4月(1)最初效率衰减很快，以后逐渐缓慢，趋于饱为，历

6、时635天。前100天效率下降20，后535天和j．下降7，总计27。后53-5天平均日衰减率为0．013(2)光致变化是可逆的，1,50℃一200℃遇火可恢，说明经过100天光照后，电池性能已趋于稳定，复其原有的性能；(3)光致变化主要是未掺杂层(i层)性质改变的结果，(4)温度升高，光致变化减小j(5)开路状态，变化最大一(6)短路电流和填充因数变化较大，开路电压几乎不变；时闭，月(7)从P丝光照的电池比从n层光照的电池稳定；围2玻璃／玻璃封袭非晶硅屯池组件鼓宰衰减曲线(8)光致变化大小与i层厚度有关，i层薄的电港(。为韧蛤鼓宰1性能相对稳定j图3是西安交通

7、大学对哈尔滨一克罗拉公司PVG(g)在i层中加^搬量硼(约Ippm)可改善电池的如光聚树脂封装非晶硅电池组件所作的衰减实验结稳定性j果。实验分三种情况进行(1)在地面正常工作环境(1O)多结电池比单结电池稳定。下，采用电阻作负载，调整电阻值使组件输出功率最非晶硅薄膜的s—w效应，普追认为与硅悬挂键大；(2)在地面正常工作环境下，组伴处于开路状增加有关：光激发电子一空穴对非辐射直接复合，导志}(3)在室内条伴下贮存。经过18十月光照，(B工)致弱si键断裂，产生亚稳态硅悬挂键j这些缺陷衰减215．8，(Blr)衰减l0．1}在室内条件下存放态位于带琼中央，起复合中

8、心作用，培加了非晶硅复l