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【ān】装【zhuāng】并运营【yíng】时发【fā】现组功率衰减【jiǎn】较大，这种现【xiàn】象大多是由于光伏电池光衰引起的。光伏电【diàn】池【chí】光【guāng】衰可分为两个【gè】阶段【duàn】：初始光致衰减和老化衰减。

初始光致衰减

初始的光致衰减，即光【guāng】伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天【tiān】内【nèi】发生较【jiào】大【dà】幅【fú】度的下降，但随后【hòu】趋于【yú】稳定。导致这一【yī】现【xiàn】象发生【shēng】的主要原因是P型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低了少【shǎo】子寿命。通过【guò】改变P型【xíng】掺杂剂，用稼【jià】代替硼能有效的【de】减【jiǎn】小光致【zhì】衰减;或者对电池片进【jìn】行预【yù】光【guāng】照处【chù】理，是电池的初始光致衰【shuāi】减发【fā】生【shēng】在组件制造之前，光伏组【zǔ】件的初始光【guāng】致衰【shuāi】减就能【néng】控制在一【yī】个很小的范围之内，同【tóng】时也提【tí】高组件的输出稳定性。

电池片光衰更多的与【yǔ】电池片厂家有关【guān】，对于【yú】组件厂【chǎng】商的意义在【zài】于选择高质量的电池【chí】片来降【jiàng】低【dī】光致衰减带来的影响。

老化衰减

老化衰【shuāi】减是指在长期使用中出【chū】现的【de】极【jí】缓慢【màn】的功率下降，产生的主【zhǔ】要原因与【yǔ】电【diàn】池缓【huǎn】慢衰减有【yǒu】关，也与封【fēng】装【zhuāng】材料的性能退化有关。其中紫外光的照射时导致组件主【zhǔ】材性能退化的主要原【yuán】因。紫【zǐ】外线的长期照射，使得EVA及【jí】背【bèi】板(TPE结【jié】构)发生老化黄变现象，导致组件透光【guāng】率下降，进而引起功率下降。

这就【jiù】要求组件【jiàn】厂【chǎng】商【shāng】在选择EVA及背板时，必须严格把关，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】材老化【huà】而引【yǐn】起【qǐ】组件功率衰减。

光致衰减机理

P型【xíng】(掺硼)晶体硅【guī】太阳电池【chí】的早期【qī】光致衰减现象是在【zài】30多年前观察到的【de】，随后【hòu】人们对此进行【háng】了【le】大量的科学研究。特别是最近几【jǐ】年【nián】，科学【xué】研究发现【xiàn】它与硅片中的硼氧浓【nóng】度有关，大家基【jī】本一致的看【kàn】法是光照或电流注【zhù】人导【dǎo】致硅【guī】片中的硼和氧形【xíng】成硼氧复合体，从而使少子寿命降【jiàng】低，但【dàn】经过退火处理，少子寿命又可【kě】被恢【huī】复，其可【kě】能的反【fǎn】应为：

据【jù】文献报道【dào】，含【hán】有硼【péng】和氧的硅【guī】片经过光照后其少【shǎo】子寿命会出现不同程度的衰减，硅片中的硼、氧含量【liàng】越大，在光【guāng】照或电流注人条件下【xià】在其体【tǐ】内【nèi】产生的硼氧复合体越多【duō】，其少【shǎo】子寿命降【jiàng】低的幅度就越大。而在低氧、掺稼、掺磷的硅片中【zhōng】，其少子【zǐ】寿命随光【guāng】照【zhào】时间的增加，总【zǒng】体衰减幅度极【jí】小。

解决措施

1.改善硅单晶质量

太阳电【diàn】池性能的早期【qī】光【guāng】致衰减【jiǎn】现象主要发生在单晶硅太阳电池上，对于多晶硅太阳电池来【lái】讲【jiǎng】，其转换【huàn】效率的早期光致【zhì】衰减幅度就很小。由此可【kě】见硅片自身的性质决定了太【tài】阳电【diàn】池性【xìng】能的早期光致衰减程【chéng】度。因此要解决光伏组件【jiàn】的早期光致衰【shuāi】减问【wèn】题。就必须从【cóng】解决硅片【piàn】问题人手【shǒu】。下面就几个方案【àn】进【jìn】行讨论。

A、改进掺硼P型直拉单晶硅棒的质量

一些【xiē】单晶棒【bàng】的质量确【què】实令【lìng】人担忧，如果不能有效的改变【biàn】这一状况将严重【chóng】影【yǐng】响光伏产业的健康发展在掺硼【péng】直拉单【dān】晶产品【pǐn】中主要存在的问【wèn】题和改【gǎi】进措施：

1)由于原始高纯多晶硅料短缺一些【xiē】拉棒公司就掺了一【yī】些不应该使用的基【jī】磷和其它有害杂【zá】质含量【liàng】高的质次的硅料。使用【yòng】此【cǐ】类【lèi】材料生产的太阳电池【chí】不但效【xiào】率低，而且【qiě】早期【qī】光致衰减【jiǎn】幅度【dù】非常大。我们强【qiáng】烈要求不使用低质量【liàng】的硅料【liào】。

2)在高【gāo】纯多晶硅【guī】料【liào】中【zhōng】掺人过多【duō】低电阻率N型硅料苰IC的废N型硅片等【děng】。所制造出的掺硼CZ硅【guī】棒是一种高补偿的【de】P型单晶材料。尽管电阻率合适，但【dàn】硼一氧【yǎng】浓度【dù】非常高【gāo】从而导致太【tài】阳电池【chí】性能出现较【jiào】大幅度【dù】的早期光致衰【shuāi】减【jiǎn】。我们强烈要【yào】求不使用低电阻率N型硅料。

3)一些公司【sī】拉棒工艺不过【guò】关，晶体硅【guī】中【zhōng】氧【yǎng】含量【liàng】过高，内应力大，位错缺陷密度高，电阻率【lǜ】不【bú】均匀，都【dōu】直接【jiē】影响【xiǎng】了太阳电池的效率【lǜ】及稳定性。我们希【xī】望改进拉棒工【gōng】艺。控制氧含量。

用上【shàng】述几种硅片制作的【de】电池有较大幅度的【de】早期光致衰减，会超出客【kè】户所能接【jiē】受【shòu】的范围。其实直拉单晶工【gōng】艺是很成熟的【de】，只要我【wǒ】们【men】把【bǎ】好用料质量【liàng】关，按正规拉棒工【gōng】艺生产，硅【guī】棒【bàng】的质量【liàng】是【shì】可以得到较好控制的。

B、利用磁控直拉硅单晶工艺(MCZ)改进单晶硅棒产品质量

此【cǐ】工艺不仅能控制单晶中【zhōng】的氧浓度【dù】，也使硅单晶纵向、径向电【diàn】阻【zǔ】率均【jun1】匀性【xìng】得到【dào】改善这种工艺已在国内部分拉棒公司【sī】开始试用。

C、利用区熔单晶硅工艺(FZ)改进单晶硅棒产品质量

区熔【róng】单晶硅工艺避免了直【zhí】拉工艺中大量【liàng】氧进人硅晶体的【de】固有缺陷，从而彻底解决了P型(掺硼)太阳电池的早期光致衰减【jiǎn】现象。因FZ工艺成本【běn】较高【gāo】，主要用于IC和其它【tā】半导体器件的【de】硅片制造【zào】，但目前【qián】一些公司【sī】已对FZ工艺进【jìn】行【háng】相关改造【zào】，降低【dī】了成本。以适合于太阳【yáng】电池硅【guī】片的制造。国【guó】内【nèi】一些拉棒【bàng】公司【sī】已开展了【le】这方面的试制工作

D、改变掺杂剂，用镓代替硼

用掺稼的【de】硅片【piàn】制作的电池【chí】，没有【yǒu】发现太阳电池的早【zǎo】期光致衰减【jiǎn】现象，也是解决太阳【yáng】电池早期光致【zhì】衰减的办法之一【yī】。

E、使用掺磷的N型硅片代替掺硼的P型硅片

使用诰硅片【piàn】也是解决电池【chí】初【chū】试【shì】光致【zhì】衰减问题的【de】方法之【zhī】一但从目前产业化的丝网印【yìn】刷【shuā】诰电池工艺来看，诰电【diàn】池在转换效率和制【zhì】造成本上【shàng】还没有优势，一些关键【jiàn】工艺【yì】有待解决

2.对电池片进行先前光照衰减

由【yóu】于光伏组【zǔ】件的早期光致衰【shuāi】减【jiǎn】是由电池【chí】的早【zǎo】期【qī】光致衰减导致的，对电池【chí】片进行光照预衰【shuāi】减，使电池的【de】早期光致衰【shuāi】减发【fā】生在【zài】组件制造之前。光伏组件【jiàn】的早【zǎo】期光【guāng】致衰减就【jiù】非常小了，完【wán】全【quán】可以控制在测量误差【chà】之内。同时也大幅度地减少了光伏组件出现热斑的几【jǐ】率。