A diferença entre corrente escura, corrente reversa e corrente de fuga para painéis solares

Existem várias correntes dentro da célula, como corrente escura, corrente reversa, corrente de fuga, etc.

Várias correntes têm um impacto maior ou menor na potência dos painéis solares. Distinguir as características de várias correntes pode identificar a causa da energia anormal do painel solar e ajudar a resolver o problema completamente.

corrente escura

A corrente escura (DarkCurrent), também conhecida como corrente não iluminada, refere-se à corrente CC reversa gerada quando a junção PN está sob condições de polarização reversa e não há luz incidente. Geralmente é causada pela difusão de portadores ou defeitos na superfície e no interior do aparelho, além de impurezas nocivas. O princípio da difusão é que na junção PN, há mais elétrons na região N e mais lacunas na região P. Devido à diferença de concentração, os elétrons na região N se difundirão para a região P, e os buracos na região P se difundirão para a região N, embora a junção PN O campo elétrico interno seja para evitar esse tipo de difusão, mas na verdade a difusão está acontecendo o tempo todo, apenas atingindo um equilíbrio dinâmico, que é a formação da corrente de difusão. Além disso, quando houver defeitos na superfície e no interior do dispositivo, o nível de energia do defeito fará o papel de um centro de recombinação, que irá capturar elétrons e buracos para recombinar no nível de energia do defeito. Quando elétrons e buracos são capturados no nível de energia do defeito, devido ao movimento dos portadores para formar uma corrente, as mesmas impurezas nocivas também desempenham o papel de centros de recombinação no dispositivo, e o motivo é o mesmo dos defeitos.

A corrente escura é geralmente considerada ao classificar wafers de silício. Se a corrente escura for muito grande, pode indicar que a qualidade do wafer de silício não é qualificada. Por exemplo, existem muitos estados de superfície, existem muitos defeitos na rede, existem impurezas nocivas ou a concentração de dopagem é muito alta. , As células feitas de tais wafers de silício geralmente têm vida útil de portadora minoritária baixa, o que leva diretamente a uma baixa eficiência de conversão!

Para diodos simples, a corrente escura é, na verdade, a corrente de saturação reversa, mas para células solares, a corrente escura inclui não apenas a corrente de saturação reversa, mas também a corrente de fuga de camada fina e a corrente de fuga em massa.

Corrente de saturação reversa

A corrente de saturação reversa significa que quando uma tensão de polarização reversa é aplicada à junção PN, a tensão aplicada alarga a camada de depleção da junção PN, o campo elétrico da junção (ou seja, o campo elétrico embutido) torna-se maior e o energia potencial dos elétrons aumenta. É difícil para os portadores majoritários (buracos multidimensionais na região P e elétrons na região N) atravessarem a barreira de potencial, então a corrente de difusão tende a zero, mas devido ao aumento do campo elétrico da junção, o N região e a região P são Os portadores minoritários são mais propensos ao movimento de deriva, portanto, neste caso, a corrente na junção PN é determinada pela corrente de deriva dominante. A direção da corrente de deriva é oposta à direção da corrente de difusão, o que significa que resta uma corrente reversa na região N do circuito externo, que é formada pelo movimento de deriva dos portadores minoritários. Como os portadores minoritários são gerados por excitação intrínseca, sob uma certa temperatura, o número de portadores minoritários gerados por excitação térmica é constante, e a corrente tende a ser constante.

corrente de fuga

As células solares podem ser divididas em 3 camadas, ou seja, camada fina (ou seja, região N), camada de depleção (ou seja, junção PN), região do corpo (ou seja, região P), para células, sempre existem algumas impurezas e defeitos nocivos, alguns são no próprio wafer de silício, e alguns são formados em nosso processo. Essas impurezas e defeitos nocivos podem desempenhar o papel de centro de recombinação, que pode capturar buracos e elétrons e fazê-los se recombinar. O processo de recombinação é sempre acompanhado por O movimento direcional dos portadores inevitavelmente gerará pequenas correntes. Essas correntes contribuem para o valor da corrente escura obtido pelo teste. A parte contribuída pela camada fina é chamada de corrente de fuga da camada fina, e a parte contribuída pela região do corpo é chamada de corrente de fuga do corpo.