La diferencia entre corriente oscura, corriente inversa y corriente de fuga para paneles solares

Hay varias corrientes dentro de la celda, como corriente oscura, corriente inversa, corriente de fuga, etc.

Varias corrientes tienen un mayor o menor impacto en la potencia de los paneles solares. Distinguir las características de varias corrientes puede identificar la causa de la energía anormal del panel solar y ayudar a resolver el problema por completo.

corriente oscura

La corriente oscura (DarkCurrent), también conocida como corriente no iluminada, se refiere a la corriente CC inversa generada cuando la unión PN se encuentra en condiciones de polarización inversa y no hay luz incidente. Generalmente es causado por la difusión de portadores o defectos en la superficie y en el interior del dispositivo, así como por impurezas nocivas. El principio de difusión es que en la unión PN hay más electrones en la región N y más huecos en la región P. Debido a la diferencia de concentración, los electrones en la región N se difundirán a la región P, y los huecos en la región P se difundirán a la región N, aunque la unión PN El campo eléctrico incorporado es para evitar este tipo de difusión, pero de hecho la difusión ha estado ocurriendo todo el tiempo, simplemente alcanzando un equilibrio dinámico, que es la formación de corriente de difusión. Además, cuando hay defectos en la superficie y en el interior del dispositivo, el nivel de energía del defecto desempeñará el papel de centro de recombinación, que capturará electrones y huecos para recombinarlos al nivel de energía del defecto. Cuando los electrones y los huecos son capturados en el nivel de energía del defecto, debido al movimiento de los portadores para formar una corriente, las mismas impurezas dañinas también juegan el papel de centros de recombinación en el dispositivo, y la razón es la misma que la de los defectos.

La corriente oscura generalmente se considera cuando se clasifican las obleas de silicio. Si la corriente oscura es demasiado grande, puede indicar que la calidad de la oblea de silicio no está calificada. Por ejemplo, hay muchos estados superficiales, hay muchos defectos en la red, hay impurezas dañinas o la concentración de dopaje es demasiado alta. Las celdas hechas de tales obleas de silicio a menudo tienen una vida útil de portadores minoritarios baja, lo que conduce directamente a una baja eficiencia de conversión.

Para diodos simples, la corriente oscura es en realidad una corriente de saturación inversa, pero para las células solares, la corriente oscura incluye no solo la corriente de saturación inversa, sino también la corriente de fuga de capa delgada y la corriente de fuga masiva.

Corriente de saturación inversa

La corriente de saturación inversa significa que cuando se aplica un voltaje de polarización inversa a la unión PN, el voltaje aplicado amplía la capa de agotamiento de la unión PN, el campo eléctrico de la unión (es decir, el campo eléctrico incorporado) se vuelve más grande y el aumenta la energía potencial de los electrones. Es difícil que los portadores mayoritarios (agujeros multidimensionales en la región P y electrones en la región N) crucen la barrera de potencial, por lo que la corriente de difusión tiende a cero, pero debido al aumento del campo eléctrico de la unión, la N y la región P son Los portadores minoritarios son más propensos al movimiento de deriva, por lo que en este caso la corriente en la unión PN está determinada por la corriente de deriva dominante. La dirección de la corriente de deriva es opuesta a la dirección de la corriente de difusión, lo que significa que queda una corriente inversa en la región N del circuito externo, que se forma por el movimiento de deriva de los portadores minoritarios. Dado que los portadores minoritarios son generados por excitación intrínseca, bajo cierta temperatura, el número de portadores minoritarios generados por excitación térmica es constante y la corriente tiende a ser constante.

corriente de fuga

Las celdas solares se pueden dividir en 3 capas, a saber, capa delgada (es decir, región N), capa de agotamiento (es decir, unión PN), región del cuerpo (es decir, región P), para las células, siempre hay algunas impurezas y defectos dañinos, algunos son en la propia oblea de silicio, y algunos se forman en nuestro proceso. Estas impurezas y defectos dañinos pueden desempeñar el papel de centro de recombinación, que puede capturar huecos y electrones y hacer que se recombinen. El proceso de recombinación siempre va acompañado de El movimiento direccional de los portadores generará inevitablemente pequeñas corrientes. Estas corrientes contribuyen al valor de corriente oscura obtenido por la prueba. La parte aportada por la capa delgada se denomina corriente de fuga de capa delgada, y la parte aportada por la región del cuerpo se denomina corriente de fuga del cuerpo.