1993年,F(xiàn)ischer和Pschunder發(fā)現(xiàn)在摻硼P型CZ-Si的電池在光照條件下,會(huì)發(fā)生效率衰退,其衰減為總效率的2-3%左右,並將定義為光致衰減現(xiàn)象(LID)。LID衰減速度很快,在幾天內(nèi)就可以達(dá)到飽和,其產(chǎn)生機(jī)制主要是矽材料內(nèi)的硼氧(B-O)缺陷對。
2012 年,有國外研究發(fā)現(xiàn),PERC多晶矽太陽電池中除存在光致衰減(LID) 之外,還存在“熱輔助光誘導(dǎo)衰減”(Light elevatedTemperature Induce Degradation,LeTID), LeTID 現(xiàn)象會(huì)隨著環(huán)境溫度的升高而加強(qiáng),與傳統(tǒng)LID 現(xiàn)象的特性有所不同。
2017年,國際上一些研究單位開展了進(jìn)一步的研究,一個(gè)比較重要的發(fā)現(xiàn)是PERC 單晶矽太陽電池同樣也存在 LeTID 現(xiàn)象。Q-Cell 公司在2017 年報(bào)道了其 PERC 單晶矽太陽電池的LeTID 結(jié)果,雖然該電池使用常規(guī)的 B-O 對穩(wěn)定工藝可在 25 ℃時(shí)使電池的衰減趨於穩(wěn)定,但是在 75 ℃時(shí)其光致衰減仍會(huì)明顯增加。
LID與LeTID兩者區(qū)別:
中國可再生能源學(xué)會(huì)光伏專業(yè)委員會(huì)在《2018 年中國光伏技術(shù)發(fā)展報(bào)告》(5)對LID和LeTID的區(qū)別進(jìn)行了總結(jié)。具體如下:
LeTID功率衰減:
2019年9月,F(xiàn)raunhofer 實(shí)驗(yàn)室MatthiasPander團(tuán)隊(duì)公開發(fā)表了《Prediction of potential power/field lossfrom LeTID susceptible modules》,論文對LeTID組件的功率衰減進(jìn)行了詳細(xì)的研究,如下圖為經(jīng)過690h測試後的單晶PERC組件EL照片,組件內(nèi)部的電池亮度均勻性變差,部分電池已經(jīng)呈現(xiàn)性能衰減。
在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下,高溫度和強(qiáng)輻射會(huì)大大加速功率衰減,因此衰減速度與地理位置密切相關(guān)。高溫通常定義在50℃以上,文中對LeTID敏感組件的測試地理環(huán)境分成3等級,中性moderate (一年環(huán)境溫度約1 % 的時(shí)段在 50 °C以上)、溫暖warm (一年環(huán)境溫度約5% 的時(shí)段在50 °C以上)和炎熱 hot (一年環(huán)境溫度約15% 的時(shí)段在 50 °C以上)。
結(jié)果如圖所示,在炎熱地帶,年發(fā)電損失約達(dá)到5%,當(dāng)達(dá)到最大衰減以後,第7年以後組件在熱輔助的作用下開始功率恢復(fù),但是恢復(fù)的程度有限,需要花費(fèi)的時(shí)間也很長,如圖則需要10年以上。在溫暖地區(qū),第5年功率衰減達(dá)到4%左右。在中性氣候地區(qū),影響較小。
另外Friederike Kersten在論文《System performance loss due to LeTID》公開報(bào)導(dǎo)戶外測試結(jié)果,安裝場地位於賽普洛斯,氣候較為溫暖,使用多晶PERC電池組件,運(yùn)行三年以後的最大衰減為7%左右。
由於LeTID組件容易受環(huán)境溫度影響,因此對於光伏電站建設(shè),需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境進(jìn)行選型,對於炎熱地區(qū),最好使用具有第三方認(rèn)證的抗LeTID組件。
http://guangfu.bjx.com.cn/news/20191113/1020672.shtml 來源:坎德拉學(xué)院