Sự khác biệt giữa dòng điện tối, dòng điện ngược và dòng rò đối với các tấm pin mặt trời

Có nhiều dòng điện khác nhau bên trong tế bào, chẳng hạn như dòng điện tối, dòng điện ngược, dòng điện rò rỉ, v.v.

Các dòng điện khác nhau có tác động ít nhiều đến công suất của các tấm pin mặt trời. Phân biệt các đặc tính của các dòng điện khác nhau có thể xác định nguyên nhân gây ra hiện tượng năng lượng tấm pin mặt trời bất thường và giúp giải quyết triệt để vấn đề.

hiện tại tối

Dòng điện tối (DarkCurrent), còn được gọi là dòng điện không được chiếu sáng, dùng để chỉ dòng điện một chiều ngược được tạo ra khi đường giao nhau PN ở trong điều kiện phân cực ngược và không có ánh sáng tới. Nó thường được gây ra bởi sự khuếch tán của chất mang hoặc khuyết tật trên bề mặt và bên trong thiết bị, cũng như các tạp chất có hại. Nguyên tắc khuếch tán là trong tiếp giáp PN, có nhiều điện tử hơn trong vùng N và nhiều lỗ trống hơn trong vùng P. Do sự khác biệt về nồng độ, các electron trong vùng N sẽ khuếch tán sang vùng P và các lỗ trống trong vùng P sẽ khuếch tán sang vùng N, mặc dù lớp tiếp giáp PN Điện trường tích hợp là để ngăn chặn loại này khuếch tán, nhưng trên thực tế sự khuếch tán đã diễn ra liên tục chỉ đạt đến trạng thái cân bằng động, đó là sự hình thành dòng khuếch tán. Ngoài ra, khi có khiếm khuyết trên bề mặt và bên trong thiết bị, mức năng lượng khiếm khuyết sẽ đóng vai trò là trung tâm tái hợp, trung tâm này sẽ thu giữ các electron và lỗ trống để tái tổ hợp ở mức năng lượng khiếm khuyết. Khi các electron và lỗ trống bị bắt ở mức năng lượng khuyết tật, do sự chuyển động của các hạt tải điện để tạo thành dòng điện, các tạp chất có hại tương tự cũng đóng vai trò là trung tâm tái hợp trong thiết bị và lý do cũng giống như khuyết tật.

Dòng điện tối thường được xem xét khi phân loại các tấm silicon. Nếu dòng điện tối quá lớn, nó có thể chỉ ra rằng chất lượng của tấm wafer silicon không đủ tiêu chuẩn. Ví dụ, có nhiều trạng thái bề mặt, có nhiều khuyết tật trong mạng tinh thể, có tạp chất có hại hoặc nồng độ pha tạp quá cao. , Các tế bào được làm từ các tấm silicon như vậy thường có tuổi thọ sóng mang thiểu số thấp, điều này trực tiếp dẫn đến hiệu suất chuyển đổi thấp!

Đối với các điốt đơn giản, dòng điện tối thực sự là dòng bão hòa ngược, nhưng đối với pin mặt trời, dòng điện tối không chỉ bao gồm dòng bão hòa ngược mà còn cả dòng rò lớp mỏng và dòng rò lớn.

Đảo ngược dòng điện bão hòa

Dòng bão hòa ngược có nghĩa là khi điện áp phân cực ngược được đặt vào tiếp giáp PN, điện áp đặt vào sẽ mở rộng lớp suy giảm của tiếp giáp PN, điện trường tiếp giáp (nghĩa là điện trường tích hợp) trở nên lớn hơn và thế năng của các electron tăng lên. Các hạt tải điện đa số (các lỗ đa chiều ở vùng P và các điện tử ở vùng N) khó vượt qua hàng rào thế nên dòng khuếch tán có xu hướng bằng 0, nhưng do điện trường tiếp giáp tăng nên dòng N vùng và vùng P là Các sóng mang thiểu số dễ bị trôi theo chuyển động hơn, do đó, trong trường hợp này, dòng điện trong đường giao nhau PN được xác định bởi dòng trôi nổi trội. Hướng của dòng trôi ngược với hướng của dòng khuếch tán, điều đó có nghĩa là có một dòng điện ngược còn lại trong vùng N trên mạch ngoài, dòng điện này được hình thành do chuyển động trôi dạt của các hạt tải điện thiểu số. Do các hạt tải điện thiểu số được tạo ra bởi sự kích thích nội tại, nên ở một nhiệt độ nhất định, số lượng hạt tải điện thiểu số được tạo ra bởi sự kích thích nhiệt là không đổi và dòng điện có xu hướng không đổi.

dòng điện rò

Tế bào năng lượng mặt trời có thể được chia thành 3 lớp, đó là lớp mỏng (tức là vùng N), lớp cạn kiệt (tức là vùng tiếp giáp PN), vùng cơ thể (tức là vùng P), đối với các tế bào, luôn có một số tạp chất và khuyết tật có hại, một số là trong chính tấm bán dẫn silicon, và một số được hình thành trong quy trình của chúng tôi. Những tạp chất và khuyết tật có hại này có thể đóng vai trò là trung tâm tái hợp, có thể thu giữ các lỗ trống và điện tử và khiến chúng tái hợp. Quá trình tái hợp luôn đi kèm với sự chuyển động có hướng của các hạt tải điện tất yếu sẽ sinh ra các dòng điện cực nhỏ. Những dòng điện này đóng góp vào giá trị dòng điện tối thu được bằng thử nghiệm. Phần đóng góp của lớp mỏng được gọi là dòng rò lớp mỏng và phần do vùng cơ thể đóng góp Nó được gọi là dòng rò cơ thể.