光伏电池光衰的秘密、消除方法！

全球光伏

一直以来，太阳能电池产品的抗LeTID能力都是大家关注的热点。在15thCSPV(中国太阳能级硅及光伏发电研讨会)分论坛上，UNSW(新南威尔士大学)的Daniel Chen博士为大家带来了一个新发现：

LeTID的形成与氢与金属的复合物(H-X)有关！

在《LeTID的当前认识: 缺陷消减, 模型以及根本成因》的报告中，Daniel Chen博士提出了一个解释LeTID的模型，并指出针对工业的PERC电池已有很多消减技术。

本文对该报告核心内容进行介绍。

一、LeTID的发展简史

1、LeTID普遍存在

2012年，Ramspeck首次在多晶PERC(mc-PERC，P型)电池中发现明显的LID(光致衰减)；2015年Kersten等人发现该衰减可被高温所加速，因此得名LeTID(热辅助光衰)；

2017年，Chan等人发现同样衰减可以在暗退火中出现，为研究LeTID提供了更方便的条件，通过该方法表征出LeTID是硅光伏电池中普遍存在的现象，Cz、FZ的P型及N型单晶电池中均有该现象发生。

2、LeTID与金属杂质的相关性

由于LeTID在多晶PERC电池中比较明显而多晶硅片中金属杂质含量较高，因此LeTID的原因被认为是金属杂质，有不少研究结果支撑这个论断。

3、LeTID与氢含量的相关性确定

此后开始有研究表明H(氢)与LeTID的关联性，氢含量越高，LeTID越明显。杂质衰减与氢致衰减均有实验结果支持，因此报告认为LeTID很可能是氢与金属的复合物(H-X)造成的。具体是哪些金属目前还在研究中。

根据H-X导致LeTID的判断，UNSW提出了以下模型解释LeTID：

二、消除LeTID的方法

基于H导致LeTID的原因，解决LeTID的方法包括：1）降低SiNx层中的H含量；2）降低烧结峰值温度以减少氢的内扩散；3）烧结后缓慢冷却增加N的外扩散；4）电池生产后的处理(电注入、光注入、偏压退火)。杂质原子方面，隆基单晶硅片由于杂质原子含量历年来不断降低，本身具备很好的抗LeTID能力(如下左图)。

因此，报告认为LeTID已不是制约商业光伏组件的问题。

隆基具备领先的单晶硅片技术和电池制造技术，能够带来更低的光衰减效果，为更高的电池转换效率和更好的发电能力提供技术基础，在抗LeTID方面具有明显的优势。

在电池组件的LeTID研究方面，隆基和UNSW一直保持着深度密切的合作。2019年，双方合作在《Progress in Photovoltaics》上发表了文章“23.83% efficient mono-PERC incorporating advanced hydrogenation”，详细介绍了隆基量产的高效PERC电池技术与其LID与LeTID测试结果，产品发电效能表现优异。

同年，隆基还获得了由TÜV莱茵颁发的"LeTID"及“户外发电量评级”双项认证，成为唯一获得此项认证的组件制造商。隆基单晶组件产品在弱光条件下仍具备较好的发电能力，同时在长期的老化性能和抗光衰减方面都有较好的表现，将其发电性能带上了一个新高度。

多年来，隆基始终立足于技术领先和科技进步，咬定“研发”不放松，公司每年的研发投入占销售收入比例不低于5%，目前已成为研发投入最多的光伏制造企业。

在持续不断的技术创新驱动下，公司电池及组件技术多次突破世界纪录，其中单晶PERC电池转化效率达到了24.06%，单晶组件的转换效率达到22.38%。作为业内领先的电池组件企业，隆基在过去5年超过4亿美元研发投入及500多人的研发团队，为隆基的技术领先奠定了基础，使隆基单晶组件高效率、高可靠、高收益的优异性能在全球范围内获得更广泛的认可和青睐。