Różnica między prądem ciemnym, prądem wstecznym i prądem upływu dla paneli słonecznych
Oct 23, 2022
Wewnątrz ogniwa występują różne prądy, takie jak prąd ciemny, prąd wsteczny, prąd upływu itp.
Różne prądy mają większy lub mniejszy wpływ na moc paneli fotowoltaicznych. Rozróżnienie charakterystyk różnych prądów może zidentyfikować przyczynę nieprawidłowej mocy panelu słonecznego i pomóc całkowicie rozwiązać problem.
prąd ciemny
Prąd ciemny (DarkCurrent), znany również jako prąd nieoświetlony, odnosi się do wstecznego prądu stałego generowanego, gdy złącze PN znajduje się w warunkach polaryzacji wstecznej i nie ma padającego światła. Na ogół jest to spowodowane rozprzestrzenianiem się nośników lub defektów na powierzchni i wewnątrz urządzenia, a także szkodliwych zanieczyszczeń. Zasada dyfuzji polega na tym, że w złączu PN jest więcej elektronów w obszarze N i więcej dziur w obszarze P. Ze względu na różnicę stężeń elektrony w obszarze N będą dyfundować do obszaru P, a dziury w obszarze P do obszaru N, chociaż złącze PN Wbudowane pole elektryczne ma zapobiegać tego rodzaju dyfuzja, ale tak naprawdę dyfuzja trwa cały czas, osiągając właśnie równowagę dynamiczną, czyli powstawanie prądu dyfuzyjnego. Ponadto, gdy na powierzchni i wewnątrz urządzenia występują defekty, poziom energii defektu będzie odgrywał rolę centrum rekombinacji, które będzie wychwytywać elektrony i dziury w celu rekombinacji na poziomie defektu. Kiedy elektrony i dziury są wychwytywane na poziomie energii defektu, ze względu na ruch nośników w celu utworzenia prądu, te same szkodliwe zanieczyszczenia pełnią również rolę centrów rekombinacji w urządzeniu, a przyczyna jest taka sama jak w przypadku defektów.
Prąd ciemny jest zwykle brany pod uwagę podczas sortowania płytek krzemowych. Jeśli prąd ciemny jest zbyt duży, może to oznaczać, że jakość płytki krzemowej jest bez zastrzeżeń. Na przykład istnieje wiele stanów powierzchniowych, istnieje wiele defektów w sieci, występują szkodliwe zanieczyszczenia lub stężenie domieszki jest zbyt wysokie. , Ogniwa wykonane z takich płytek krzemowych często mają niską żywotność nośników mniejszościowych, co bezpośrednio prowadzi do niskiej wydajności konwersji!
W przypadku prostych diod prąd ciemny jest w rzeczywistości prądem nasycenia wstecznego, ale w przypadku ogniw słonecznych prąd ciemny obejmuje nie tylko prąd nasycenia wstecznego, ale także prąd upływowy cienkowarstwowy i masowy prąd upływowy.
Odwrotny prąd nasycenia
Odwrotny prąd nasycenia oznacza, że gdy do złącza PN przyłożone jest napięcie polaryzacji wstecznej, przyłożone napięcie poszerza warstwę zubożoną złącza PN, pole elektryczne złącza (czyli wbudowane pole elektryczne) staje się większe, a energia potencjalna elektronów wzrasta. Nośnikom większościowym (wielowymiarowe dziury w obszarze P i elektrony w obszarze N) trudno jest przekroczyć barierę potencjału, więc prąd dyfuzyjny dąży do zera, ale ze względu na wzrost pola elektrycznego złącza N region i region P to Nośne mniejszościowe są bardziej podatne na ruch dryfu, więc w tym przypadku prąd w złączu PN jest określony przez dominujący prąd dryfu. Kierunek prądu dryfu jest przeciwny do kierunku prądu dyfuzji, co oznacza, że w obszarze N obwodu zewnętrznego pozostaje prąd wsteczny, który jest tworzony przez ruch dryfu nośników mniejszościowych. Ponieważ nośniki mniejszościowe są generowane przez wzbudzenie wewnętrzne, w określonej temperaturze liczba nośników mniejszościowych generowanych przez wzbudzenie termiczne jest stała, a prąd ma tendencję do bycia stałym.
prąd upływu
Ogniwa słoneczne można podzielić na 3 warstwy, a mianowicie warstwę cienką (tj. obszar N), warstwę zubożoną (tj. złącze PN), obszar ciała (tj. obszar P), w przypadku ogniw zawsze występują pewne szkodliwe zanieczyszczenia i defekty, niektóre są w samej płytce krzemowej, a niektóre powstają w naszym procesie. Te szkodliwe zanieczyszczenia i defekty mogą pełnić rolę centrum rekombinacji, które może wychwytywać dziury i elektrony i powodować ich rekombinację. Procesowi rekombinacji zawsze towarzyszy Kierunkowy ruch nośników nieuchronnie generuje niewielkie prądy. Prądy te przyczyniają się do wartości prądu ciemnego uzyskanej w teście. Część wnoszona przez cienką warstwę nazywana jest prądem upływu cienkiej warstwy, a część wnoszona przez obszar ciała nazywana jest prądem upływu ciała.