La différence entre le courant d'obscurité, le courant inverse et le courant de fuite pour les panneaux solaires
Oct 23, 2022
Il existe différents courants à l'intérieur de la cellule, tels que le courant d'obscurité, le courant inverse, le courant de fuite, etc.
Différents courants ont un impact plus ou moins important sur la puissance des panneaux solaires. Distinguer les caractéristiques des différents courants peut identifier la cause de la puissance anormale des panneaux solaires et aider à résoudre complètement le problème.
courant sombre
Le courant d'obscurité (DarkCurrent), également appelé courant non éclairé, fait référence au courant continu inverse généré lorsque la jonction PN est dans des conditions de polarisation inverse et qu'il n'y a pas de lumière incidente. Elle est généralement causée par la diffusion de porteurs ou de défauts à la surface et à l'intérieur de l'appareil, ainsi que par des impuretés nocives. Le principe de diffusion est que dans la jonction PN, il y a plus d'électrons dans la région N et plus de trous dans la région P. En raison de la différence de concentration, les électrons de la région N diffuseront vers la région P et les trous de la région P diffuseront vers la région N, bien que la jonction PN Le champ électrique intégré est d'empêcher ce genre de diffusion, mais en fait la diffusion s'est poursuivie tout le temps, atteignant juste un équilibre dynamique, qui est la formation d'un courant de diffusion. De plus, lorsqu'il y a des défauts à la surface et à l'intérieur du dispositif, le niveau d'énergie du défaut jouera le rôle d'un centre de recombinaison, qui va capturer des électrons et des trous pour se recombiner au niveau d'énergie du défaut. Lorsque les électrons et les trous sont capturés au niveau d'énergie du défaut, en raison du mouvement des porteurs pour former un courant, les mêmes impuretés nocives jouent également le rôle de centres de recombinaison dans l'appareil, et la raison est la même que celle des défauts.
Le courant d'obscurité est généralement pris en compte lors du tri des tranches de silicium. Si le courant d'obscurité est trop important, cela peut indiquer que la qualité de la plaquette de silicium n'est pas qualifiée. Par exemple, il y a beaucoup d'états de surface, il y a beaucoup de défauts dans le réseau, il y a des impuretés nocives ou la concentration de dopage est trop élevée. , Les cellules réalisées à partir de telles tranches de silicium ont souvent une faible durée de vie des porteurs minoritaires, ce qui entraîne directement un faible rendement de conversion !
Pour les diodes simples, le courant d'obscurité est en fait un courant de saturation inverse, mais pour les cellules solaires, le courant d'obscurité comprend non seulement le courant de saturation inverse, mais également le courant de fuite en couche mince et le courant de fuite en vrac.
Courant de saturation inverse
Le courant de saturation inverse signifie que lorsqu'une tension de polarisation inverse est appliquée à la jonction PN, la tension appliquée élargit la couche d'appauvrissement de la jonction PN, le champ électrique de la jonction (c'est-à-dire le champ électrique intégré) devient plus grand et le l'énergie potentielle des électrons augmente. Il est difficile pour les porteurs majoritaires (trous multidimensionnels dans la région P et électrons dans la région N) de franchir la barrière de potentiel, donc le courant de diffusion tend vers zéro, mais du fait de l'augmentation du champ électrique de jonction, le N région et la région P sont Les porteurs minoritaires sont plus sujets au mouvement de dérive, donc dans ce cas, le courant dans la jonction PN est déterminé par le courant de dérive dominant. Le sens du courant de dérive est opposé au sens du courant de diffusion, ce qui signifie qu'il reste un courant inverse dans la région N sur le circuit externe, qui est formé par le mouvement de dérive des porteurs minoritaires. Les porteurs minoritaires étant générés par excitation intrinsèque, sous une certaine température, le nombre de porteurs minoritaires générés par excitation thermique est constant, et le courant tend à être constant.
courant de fuite
Les cellules solaires peuvent être divisées en 3 couches, à savoir la couche mince (c'est-à-dire la région N), la couche d'appauvrissement (c'est-à-dire la jonction PN), la région du corps (c'est-à-dire la région P), pour les cellules, il y a toujours des impuretés et des défauts nocifs, certains sont dans la plaquette de silicium elle-même, et certains sont formés dans notre processus. Ces impuretés et défauts nocifs peuvent jouer le rôle de centre de recombinaison, qui peut capturer des trous et des électrons et les faire se recombiner. Le processus de recombinaison s'accompagne toujours de Le mouvement directionnel des porteurs générera inévitablement de minuscules courants. Ces courants contribuent à la valeur du courant d'obscurité obtenue par le test. La partie apportée par la couche mince est appelée courant de fuite de la couche mince, et la partie apportée par la région du corps est appelée courant de fuite du corps.