光伏组件制作完成之后，进行功率测试时，组件功率正常，但在光伏电站安装并运营时发【fā】现组功【gōng】率衰减较大，这【zhè】种现象大多是由于光【guāng】伏【fú】电池光衰引起的。光【guāng】伏电池光【guāng】衰可【kě】分为【wéi】两【liǎng】个阶段：初始光致衰减和老化衰减。

初始光致衰减

初【chū】始的光致【zhì】衰减，即光【guāng】伏组件的输出功率在刚开【kāi】始使用的【de】最初【chū】几天内发生较【jiào】大幅度的下降【jiàng】，但随后【hòu】趋于稳定。导致这一现象发生【shēng】的主要原因是P型【xíng】(掺【chān】硼)晶体硅片中【zhōng】的【de】硼氧复合体降低了少子寿命。通过改【gǎi】变【biàn】P型掺杂剂【jì】，用稼代替硼【péng】能【néng】有效的减小光致衰减;或【huò】者对电池片进行预光照处理，是【shì】电【diàn】池的初始【shǐ】光致【zhì】衰【shuāi】减发生在组件【jiàn】制造之前【qián】，光【guāng】伏组件的初始光致衰减【jiǎn】就能控制在一个很小的范【fàn】围【wéi】之内，同时也【yě】提高组件的输出稳定性。

电池片光衰更【gèng】多的【de】与电池片厂【chǎng】家有关，对于组件厂商的【de】意义在于选【xuǎn】择【zé】高质量的电池片来降【jiàng】低光【guāng】致衰减带【dài】来的影响。

老化衰减

老化衰减【jiǎn】是指在长期使用中出现的极缓慢【màn】的功【gōng】率下降，产【chǎn】生的主【zhǔ】要原因与【yǔ】电池缓慢衰减有关【guān】，也与【yǔ】封装材【cái】料的性能退化有关。其【qí】中紫外光的照射时导致【zhì】组件主材性能退【tuì】化的主要原【yuán】因【yīn】。紫外线的【de】长【zhǎng】期照【zhào】射，使得EVA及背板(TPE结构)发生老化【huà】黄变现象，导【dǎo】致组件透光率下【xià】降，进而引起功率下降【jiàng】。

这就要求【qiú】组件厂【chǎng】商在选择EVA及背板时，必【bì】须【xū】严格把关【guān】，所选材料在耐老化性【xìng】能方面必须非常优秀，以减小因辅【fǔ】材老【lǎo】化而引起组件【jiàn】功率衰【shuāi】减。

光致衰减机理

P型【xíng】(掺硼【péng】)晶体硅太【tài】阳电【diàn】池的早【zǎo】期光致【zhì】衰减【jiǎn】现象是在30多年前观察到的，随后人们对此进行了大【dà】量的科学研究。特别是最近几年，科学研究发现【xiàn】它与硅片【piàn】中的硼氧浓度有【yǒu】关，大家基本【běn】一致的【de】看法是光照【zhào】或电流注【zhù】人导致【zhì】硅片【piàn】中的硼和【hé】氧形成硼氧复合体，从【cóng】而使少子寿命降低【dī】，但【dàn】经【jīng】过退火处【chù】理，少子寿命【mìng】又可被恢复，其【qí】可能的反【fǎn】应为：

据文献报道，含【hán】有硼和【hé】氧的硅片经过【guò】光照后其【qí】少【shǎo】子寿命会出【chū】现不同程度的衰【shuāi】减，硅片【piàn】中的硼、氧含【hán】量越大【dà】，在光照或电流注人条件下在其体内产生的硼氧复【fù】合体越多【duō】，其少子【zǐ】寿命降低【dī】的幅度就【jiù】越【yuè】大。而在低氧、掺稼、掺【chān】磷的硅片中，其少子寿命随光【guāng】照时间的增加，总体衰减幅【fú】度【dù】极【jí】小。

解决措施

1.改善硅单晶质量

太阳电池性能的早期光致衰【shuāi】减【jiǎn】现【xiàn】象【xiàng】主要发生在单【dān】晶硅太【tài】阳电池上，对于多【duō】晶硅【guī】太【tài】阳电池来讲【jiǎng】，其【qí】转换【huàn】效率的早期光致衰减幅度就很小。由此可见硅片自身的性质【zhì】决定了太阳电池【chí】性能的【de】早期光致衰减程度。因此【cǐ】要解【jiě】决【jué】光伏组件的早期光致衰减问题【tí】。就必须从解【jiě】决硅【guī】片问题人手【shǒu】。下面就几个方案进行讨【tǎo】论。

A、改进掺硼P型直拉单晶硅棒的质量

一些单【dān】晶棒的质量确实令人【rén】担忧，如果【guǒ】不【bú】能有效的改【gǎi】变这一状况将严重影响光伏产业【yè】的【de】健康发展在掺【chān】硼直拉单晶【jīng】产品【pǐn】中主【zhǔ】要存在的问题和改进措【cuò】施：

1)由于【yú】原始高纯多【duō】晶硅料短缺一【yī】些拉棒公司就掺了一【yī】些不应该使用的基磷和其它有害【hài】杂质含【hán】量高【gāo】的质次的【de】硅料【liào】。使用【yòng】此类材料【liào】生产的太阳电池【chí】不但效率低【dī】，而且早【zǎo】期【qī】光致衰减幅度【dù】非常大。我们强烈要求不使用低【dī】质【zhì】量的硅料。

2)在高纯多晶硅料【liào】中掺人过多低电阻率【lǜ】N型硅料【liào】苰IC的废N型硅【guī】片等【děng】。所制造【zào】出的掺硼CZ硅棒是一【yī】种高补偿的P型单晶【jīng】材料。尽管电阻【zǔ】率合适，但【dàn】硼一氧【yǎng】浓度非常【cháng】高从【cóng】而导致【zhì】太阳电池性能出现较大幅【fú】度的早期光致衰减。我【wǒ】们强烈要求不使用【yòng】低电阻率N型硅【guī】料。

3)一些公司拉棒工【gōng】艺不过关，晶体硅中【zhōng】氧【yǎng】含量过高，内应力【lì】大，位【wèi】错缺陷密度高，电阻【zǔ】率不均【jun1】匀，都直接影【yǐng】响【xiǎng】了太【tài】阳电池的【de】效【xiào】率及稳定性。我们希望改进拉棒工艺。控【kòng】制氧含量。

用上述几种硅片制作【zuò】的电池【chí】有较大幅度的早期光【guāng】致【zhì】衰减，会【huì】超出【chū】客户所能接受的范【fàn】围。其实【shí】直拉单【dān】晶【jīng】工艺是很成【chéng】熟的，只【zhī】要我们把好用料质量关，按正规【guī】拉棒工艺生产，硅棒的质【zhì】量是【shì】可以得到【dào】较【jiào】好控制的。

B、利用磁控直拉硅单晶工艺(MCZ)改进单晶硅棒产品质量

此工艺不【bú】仅【jǐn】能控制单晶中的【de】氧浓度，也使硅单晶纵【zòng】向、径向电阻率均匀性得【dé】到改善【shàn】这种工艺已【yǐ】在国内部【bù】分拉棒公司开始【shǐ】试用。

C、利用区熔单晶硅工艺(FZ)改进单晶硅棒产品质量

区熔单晶硅工艺避免了【le】直拉工【gōng】艺【yì】中大量氧进人硅晶【jīng】体的固【gù】有【yǒu】缺陷，从而【ér】彻底解决了P型(掺硼)太阳电【diàn】池的早【zǎo】期光致衰减现象。因【yīn】FZ工艺成本较高，主要用于IC和【hé】其它半导【dǎo】体器件的硅【guī】片制造，但目前一些公司已【yǐ】对FZ工艺【yì】进【jìn】行【háng】相关改造，降低【dī】了成本。以适合于太阳电池硅片的【de】制造【zào】。国【guó】内一【yī】些拉【lā】棒公司已开展了这方面的【de】试制工【gōng】作

D、改变掺杂剂，用镓代替硼

用掺稼的硅片制作的【de】电池，没有【yǒu】发【fā】现太阳电池的早期光致衰减现象，也是【shì】解决太阳电池早【zǎo】期光【guāng】致衰【shuāi】减的办【bàn】法之一。

E、使用掺磷的N型硅片代替掺硼的P型硅片

使用诰硅片也是解决电池初试光【guāng】致衰减问题的方法之【zhī】一但从目前产【chǎn】业化【huà】的丝网印【yìn】刷诰电池工艺来看，诰【gào】电池在转换效【xiào】率和【hé】制【zhì】造成本上【shàng】还没【méi】有优势，一【yī】些关键工艺有待解决

2.对电池片进行先前光照衰减

由于光伏组件的【de】早期【qī】光致【zhì】衰减是【shì】由电池的早【zǎo】期光致【zhì】衰减导致的，对电【diàn】池片进行光【guāng】照预衰减，使电池的【de】早期光致衰减发生在组【zǔ】件【jiàn】制【zhì】造之前。光伏组件的早期光致衰减【jiǎn】就非常小【xiǎo】了，完全可以控制在测量【liàng】误差之内。同时也【yě】大幅度地减少了光【guāng】伏【fú】组件出【chū】现热斑的几率。