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现组功率衰减较大，这种【zhǒng】现象大多是【shì】由于【yú】光伏电【diàn】池光【guāng】衰引起的【de】。光【guāng】伏电池光衰可分为【wéi】两【liǎng】个阶段：初始光【guāng】致衰减【jiǎn】和老化衰减。

初始光致衰减

初始【shǐ】的光致衰减，即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初【chū】几天内发【fā】生【shēng】较大幅度的【de】下【xià】降【jiàng】，但随后趋于稳【wěn】定【dìng】。导致【zhì】这一现【xiàn】象发生的主【zhǔ】要原因是P型(掺硼)晶体硅片中的硼氧复合体降低【dī】了少子【zǐ】寿【shòu】命。通【tōng】过改变P型【xíng】掺杂剂，用稼代【dài】替硼能有效【xiào】的减小光致衰减;或者对电池片【piàn】进【jìn】行预【yù】光照【zhào】处理，是【shì】电池的初始【shǐ】光致衰【shuāi】减发生在【zài】组件制【zhì】造之前，光伏组件【jiàn】的初始光致衰减就能控制在一【yī】个很小的范围之内，同时也提高【gāo】组件的输出稳定性。

电池【chí】片【piàn】光衰更【gèng】多的与电池片厂家有关，对【duì】于组件【jiàn】厂商的意义在于【yú】选择高质量的电池片来降低光致衰【shuāi】减带来的影响。

老化衰减

老化衰减【jiǎn】是指在长【zhǎng】期使用中出现的极缓【huǎn】慢的功率【lǜ】下降，产生的主要原因与电池缓慢衰减有关，也与封【fēng】装材【cái】料的【de】性能退化【huà】有【yǒu】关。其中【zhōng】紫外光的【de】照射时导致组【zǔ】件【jiàn】主材性能退【tuì】化的主【zhǔ】要原【yuán】因。紫外线的长期照射，使得【dé】EVA及背板(TPE结构)发生老【lǎo】化黄变现象，导致【zhì】组件透光率下降，进而引起功率【lǜ】下【xià】降。

这就要求组件厂【chǎng】商【shāng】在选择EVA及背【bèi】板时，必须严格【gé】把【bǎ】关，所【suǒ】选材料在耐老化性【xìng】能【néng】方面必须非常优秀，以减小【xiǎo】因辅材老化而引起组件【jiàn】功率衰减。

光致衰减机理

P型(掺硼)晶体硅太阳电池【chí】的【de】早【zǎo】期光致衰减现【xiàn】象是在30多年前观察到的，随后人们【men】对【duì】此进行【háng】了大量的【de】科学研【yán】究。特别是最近几年，科学【xué】研【yán】究发现它与硅片中的硼氧浓度【dù】有关，大家基本一致的看【kàn】法是光照或电流注【zhù】人导致【zhì】硅片中【zhōng】的【de】硼和氧形成硼氧复合【hé】体，从而使【shǐ】少子【zǐ】寿命降低，但经过退火处理，少【shǎo】子寿命又可被恢复【fù】，其可【kě】能的【de】反应【yīng】为：

据文献报【bào】道，含有硼【péng】和【hé】氧的硅片经过光照后其少子【zǐ】寿命会出现不同程度的衰减，硅片中的硼【péng】、氧【yǎng】含【hán】量【liàng】越大，在光照或电【diàn】流注人条【tiáo】件下在其体内产【chǎn】生的【de】硼氧复合体越【yuè】多，其少子寿命降低的幅度就越大。而在低氧、掺【chān】稼、掺磷的【de】硅【guī】片中，其少子寿命随光照时间的增【zēng】加【jiā】，总体衰减幅【fú】度【dù】极小【xiǎo】。

解决措施

1.改善硅单晶质量

太阳电池性能的早期光致衰减现象主要发【fā】生在单晶硅太阳【yáng】电池上，对【duì】于多晶硅太阳电池来讲，其【qí】转换效率的早期光致衰减幅度就很小【xiǎo】。由此可【kě】见【jiàn】硅片自身【shēn】的性【xìng】质决【jué】定了太阳电池性【xìng】能的早期光致衰【shuāi】减程度【dù】。因【yīn】此要解决光伏组件的【de】早期光致衰减问【wèn】题。就必须从解决【jué】硅片【piàn】问【wèn】题人手【shǒu】。下面就几个方【fāng】案进行讨【tǎo】论。

A、改进掺硼P型直拉单晶硅棒的质量

一些单晶棒的质【zhì】量确实【shí】令人担【dān】忧，如【rú】果不能有【yǒu】效的改变这一【yī】状况将严【yán】重影【yǐng】响光伏产业的健【jiàn】康发【fā】展在掺硼直拉单晶产【chǎn】品中主要存在的问题和改【gǎi】进措施：

1)由【yóu】于原【yuán】始高纯多晶【jīng】硅料短【duǎn】缺一些拉棒公司就掺了一些不应该使用【yòng】的【de】基磷和其它【tā】有害杂质含量高的质【zhì】次的硅【guī】料。使用【yòng】此类【lèi】材料生【shēng】产的太阳电池【chí】不但效率低，而且早【zǎo】期光【guāng】致衰减幅【fú】度非常大。我们强【qiáng】烈要求不使用低质量的硅料。

2)在高纯【chún】多晶硅料中掺人过多低电【diàn】阻率N型硅料【liào】苰IC的废N型硅片等【děng】。所制造出的【de】掺硼CZ硅棒【bàng】是一种高补偿的P型单【dān】晶材料【liào】。尽【jìn】管电阻率【lǜ】合适，但硼一【yī】氧浓度非常高从【cóng】而【ér】导【dǎo】致太阳电池性能出现较大幅度的早期光【guāng】致衰减。我们【men】强烈要求不使【shǐ】用低电阻率N型硅【guī】料。

3)一些公司拉棒工【gōng】艺不【bú】过关，晶体硅中氧【yǎng】含量【liàng】过高，内应力大【dà】，位错缺陷密【mì】度【dù】高，电阻率不均匀，都直接【jiē】影响了太阳电池的效【xiào】率及稳【wěn】定性。我们【men】希望改进拉棒工艺。控【kòng】制氧含量。

用上述【shù】几种硅片制作【zuò】的电池有较大幅度的早期光致衰减，会超出客户所能接【jiē】受的范围。其【qí】实直拉单【dān】晶工艺是【shì】很成熟的，只要我们把【bǎ】好用料质量【liàng】关【guān】，按正规拉棒工【gōng】艺生【shēng】产，硅棒【bàng】的质量【liàng】是可以得【dé】到较好【hǎo】控【kòng】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

此工艺不仅能控制单【dān】晶【jīng】中的氧浓度，也使硅单晶纵向、径向【xiàng】电【diàn】阻率均匀性【xìng】得【dé】到改【gǎi】善这种工艺已在国内部分拉【lā】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

区熔单晶硅工艺避免【miǎn】了直【zhí】拉工艺中大量氧进人硅晶【jīng】体的固有缺陷【xiàn】，从而彻底解决了P型(掺硼【péng】)太【tài】阳电池【chí】的早【zǎo】期光致【zhì】衰减【jiǎn】现象。因FZ工艺成【chéng】本【běn】较高【gāo】，主要【yào】用于IC和其它半导体器件的【de】硅片制造【zào】，但目前一【yī】些公司已【yǐ】对FZ工【gōng】艺进行相【xiàng】关改造，降低了成本。以适合【hé】于太阳【yáng】电池硅【guī】片的制造。国内一些拉【lā】棒公司已开展【zhǎn】了这方面的试【shì】制工作

D、改变掺杂剂，用镓代替硼

用掺【chān】稼【jià】的硅片制作的电池，没有发现【xiàn】太阳电池的早【zǎo】期光致【zhì】衰【shuāi】减现【xiàn】象【xiàng】，也是解决太阳【yáng】电池早期光致衰减的办法之一。

E、使用掺磷的N型硅片代替掺硼的P型硅片

使用诰【gào】硅【guī】片也是解决电池初试光【guāng】致衰【shuāi】减问题的方【fāng】法之一但从目前产业【yè】化的丝网印刷【shuā】诰电【diàn】池工艺来看，诰电池在转换效率和制造【zào】成【chéng】本上还没有【yǒu】优势，一些关【guān】键工艺【yì】有待【dài】解决

2.对电池片进行先前光照衰减

由【yóu】于【yú】光伏组件的早期光【guāng】致衰【shuāi】减是【shì】由电池的早期光致衰减导致【zhì】的，对电池片进行【háng】光照预衰减，使电池【chí】的早期【qī】光致衰【shuāi】减发生【shēng】在组件制造之前。光伏组件的【de】早【zǎo】期光致衰减就【jiù】非【fēi】常小了，完全可以控【kòng】制在测量误差之【zhī】内。同时也大幅【fú】度地减【jiǎn】少了光伏组件【jiàn】出现热斑的几率。