便攜式EL檢測(cè)儀測(cè)試時(shí)的二極管問(wèn)題及解決方案
便攜式EL檢測(cè)儀的165W組件(6×12)設(shè)計(jì)中采用了24片電池串并聯(lián)一個(gè)型號(hào)為P600D(正向電流6A,正向電壓為0.9V)的整流二極管,用來(lái)消除組件的熱斑效應(yīng)。因?yàn)?65W組件的組件共有72電池片串聯(lián),所以每一塊組件中并聯(lián)了3個(gè)P600D這樣的整流二極管。但由于組件電池串之間的不均勻和模擬光的不均勻,會(huì)造成測(cè)量中IV曲線的臺(tái)階現(xiàn)象。如下圖所示:
這是因?yàn)榻M件中每一個(gè)電池的IV曲線都不同,假設(shè)3串24片電池串電流各不相同,I1>I2>I3,如圖所示(I1為流過(guò)1號(hào)電池串的電流,I2為流過(guò)2號(hào)電池串的電流,I3為流過(guò)3號(hào)電池串的電流):
終的IV曲線就是三段IV曲線沿電*疊加。盡管各電池串的電流不同,但由于有并聯(lián)旁路二極管分流,上面組件IV曲線的在0-35V時(shí)近似為三段電流值較平的恒流源疊加,在35-45V時(shí)表現(xiàn)為一個(gè)恒壓源。
一般來(lái)說(shuō),模擬光的不均勻度較小時(shí),光源引起的電流的不均勻性就要小。這就要求采用均勻度級(jí)別較高的模擬光源(*+/-2%,B級(jí)+/-5%,C級(jí)+/-10%)。
通過(guò)使用10W標(biāo)準(zhǔn)組件來(lái)測(cè)量組件測(cè)試儀的光強(qiáng)不均勻度,發(fā)現(xiàn)西安交大和上海交大的組件測(cè)試儀的光強(qiáng)不均勻度均在+/-5%以內(nèi),應(yīng)該為B級(jí)模擬光源。但在上海交大的組件測(cè)試儀上測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)在光照面中間偏右處測(cè)量時(shí)IV曲線有臺(tái)階(用于測(cè)量的10W標(biāo)準(zhǔn)組件沒(méi)有連接旁路二極管)。
而因電池串間不均勻引起的臺(tái)階現(xiàn)象,可通過(guò)比較每片電池片的測(cè)量結(jié)果中短路電流Isc和定電壓點(diǎn)電流值Iv(V=0.495V),選出結(jié)果相近的電池片。或者定Iv和Rsh值分選,通過(guò)這樣的分選方法可以很大程度上減少由于電池串的不均勻引起的臺(tái)階現(xiàn)象。終要通過(guò)電池片的生產(chǎn)工藝來(lái)控制Iv和Isc的離散性,提高電池串的均勻性,終達(dá)到提高組件FF的結(jié)果。
當(dāng)單晶電池片以定電壓點(diǎn)的電流值Iv(V=490mV)和Rsh> 15 ohm來(lái)分檔;多晶電池片以Eff和Rsh >15 ohm來(lái)分檔時(shí),分別做了一批電池片,發(fā)現(xiàn)組件的IV曲線的臺(tái)階現(xiàn)象有所減少,單晶組件的FF增加,結(jié)果如下:
1.對(duì)單晶硅來(lái)說(shuō),組件的FF的平均值從73.5%(以定電壓點(diǎn)的電流值Iv(V=490mV)和Rsh> 6 ohm來(lái)分檔)上升到74.77%(85個(gè)組件,在德國(guó)的測(cè)試儀上測(cè)量)和76.45%(25個(gè)組件,在上海的便攜式EL檢測(cè)儀測(cè)試儀上測(cè)量);
2.對(duì)多晶硅來(lái)說(shuō),組件的FF變化不大。
當(dāng)單晶電池片以定電壓點(diǎn)的電流值Iv(V=490mV)和Rsh> 20 ohm來(lái)分檔時(shí),IV曲線的臺(tái)階現(xiàn)象消失,F(xiàn)F平均值為75.49%,結(jié)果下圖所示(該批組件是為IEC測(cè)量用的,共6片):
但把Rsh從6 ohm提高到15 ohm及20 ohm時(shí),會(huì)增加J檔片比例。以該批單晶硅電池的數(shù)據(jù)來(lái)看,由于Rsh引起的J檔片比例的變化如下(以Rsh <= 15ohm,及Iv來(lái)分檔時(shí),J檔片的比例為:27%):
Rsh(ohm) 在整批中的比例
<=6 10.6%
<=15 24%
<=20 30%
現(xiàn)在的主要問(wèn)題是提高生產(chǎn)線上電池片的Rsh 值,降低由于J檔片分檔標(biāo)準(zhǔn)(Rsh從6 ohm到20 ohm)提高引起的J檔片比例增加。
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