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量子效率测量在晶硅电池封装功率损失研究中的应用

2013-7-15 17:00| 发布者: Eva| 查看: 16742| 评论: 0|原作者: 杨伟强

摘要: 摘要:本文简单介绍了量子效率测量的原理以及在太阳能电池、组件研究中的应用。通过对不同类型晶体硅太阳电池以及不同玻璃封装前后量子效率的测量,分析了不同电池和玻璃匹配对于封装前后量子效率的影响,为优化电池 ...
  2.1不同功率电池-玻璃组合的QE区别

  将电池与普通玻璃、镀膜玻璃封装完成之后,再次测量电池的相同位置,测量结果如图5、6、7所示。


  图5不同功率电池-玻璃组合的反射率趋势

  从图5中可以发现,相对于普通玻璃的反射率趋势,镀膜玻璃封装的任何功率电池全波段反射率都有不同程度的降低,尤其在420-1020nm范围降低最为明显,且高功率组件在620-1020nm范围比低功率组件的降低更为明显,鉴于电池在全波段的反射率趋势并没有明显差异,故推测此区别受玻璃减反层的均匀性以及层压的效果影响。而且,两种镀膜玻璃封装的组件在低于450nm波长的反射率差异已经很小。


  图6不同功率电池-玻璃组合的EQE趋势

  从图6来看,组件对于450nm以下的紫色光和近紫外光的相应随着波长减小而急剧降低,这是由于玻璃和EVA两种封装材料具有对这部分光存在较高的吸收能力。EQE的测量结果也显示使用普通玻璃的两种功率组件几乎没有差异,相对于此的镀膜玻璃,高功率组件在450-900nm范围内EQE的提升幅度明显略高于低功率组件,此波段是晶硅电池光谱响应相对最高的部分。

  结合以上两点结论和表1中的封装功率损失数据,可以确定镀膜玻璃确实对于封装功率损失的降低起到了主要作用,而作用的渊源来自于对入射光的增透和EQE的提升。

  前文描述了高功率电池的IQE在340-470nm波段明显高于低功率电池,而更低、更高的波段差异都很小;但从组件IQE的测量结果来看(图7),类似于EQE的趋势特点,450nm以下的短波区已经没有明显差异,所以高功率电池的这部分优势在封装成组件之后已经基本不存在。而从其他波段来看,镀膜玻璃对于IQE反而有不同程度的降低,推测由于EQE提升增加了电池吸收的光子数Photonsabsorb,但是由于缺陷复合、能级跃迁的影响,产生的载流子数Electrons随电池吸收的光子Photonsabsorb的增加呈指数趋势增加,ΔElectrons<ΔPhotonsabsorb,转换成空穴-电子对的能力接近饱和,所以表现为IQE不升反降。而高功率组件的IQE降低幅度低于
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