Ci sò diversi tipi di currenti in l'internu di e cellule solari, cum'è a currente scura, a currente inversa è a currente di dispersione. Queste currenti anu diversi gradi d'impattu nantu à a putenza di uscita di i moduli solari. Distinguendu e caratteristiche di queste currenti pò aiutà à identificà e cause di a putenza di uscita anormale di i moduli, cuntribuendu à una risoluzione cumpleta di i prublemi.
Corrente scura
Definizione
A corrente scura, cunnisciuta ancu cum'è corrente di saturazione inversa in assenza di illuminazione, si riferisce à a corrente continua inversa generata in una giunzione PN in cundizioni di polarizazione inversa quandu ùn ci hè micca luce incidente. Hè generalmente causata da a diffusione di u purtatore o da difetti nantu à a superficia è in l'internu di u dispusitivu, è ancu da impurità dannose.
Furmazione
(1).Prucessu di diffusione:Dentru à una giunzione PN, ci sò più elettroni in a regione N è più lacune in a regione P. A causa di a differenza di cuncentrazione, l'elettroni in a regione N si diffondenu versu a regione P, è i lacune in a regione P si diffondenu versu a regione N. Ancu s'è u campu elettricu integratu di a giunzione PN resiste à sta diffusione, si verifica sempre finu à chì un equilibriu dinamicu hè ottenutu, furmendu una corrente di diffusione.
(2).Difetti è impurità:Quandu i difetti esistenu nantu à a superficia o in l'internu di u dispusitivu, agiscenu cum'è centri di ricombinazione, catturendu elettroni è lacune è facilitendu a ricombinazione. L'impurità dannose ghjocanu un rolu simile, cuntribuendu à a furmazione di corrente scura.
Impattu
A currente scura hè spessu cunsiderata durante a classificazione di i wafer di siliciu. A currente scura eccessiva indica una scarsa qualità di i wafer, cum'è parechji stati di superficia, numerosi difetti di reticolo, impurità dannose, o concentrazioni di doping troppu elevate. E cellule solari fatte da tali wafer mostranu di solitu una bassa durata di vita di i portatori di minoranza, ciò chì porta direttamente à una bassa efficienza di cunversione.
Corrente scura in e cellule solari
In i diodi simplici, a corrente scura currisponde à a corrente di saturazione inversa. In e cellule solari, invece, a corrente scura include a corrente di saturazione inversa, a corrente di dispersione di stratu sottile è a corrente di dispersione di massa.
Corrente di saturazione inversa
Definizione
A corrente di saturazione inversa si riferisce à a corrente in una giunzione PN quandu si applica a polarizazione inversa. A tensione inversa allarga u stratu di svuotamentu, aumentendu u campu elettricu è l'energia potenziale di l'elettroni. Questu rende difficiule per i purtatori di maggioranza di attraversà a barriera, riducendu a corrente di diffusione à quasi zeru.
Furmazione
1. Corrente di Deriva: L'aumentu di u campu elettricu facilita a deriva per i purtatori minoritari in e regioni N è P, furmendu una corrente inversa.
2. Dipendenza da a temperatura: Siccomu i purtatori minoritari sò generati termicamente, u so numeru hè custante à una data temperatura, è cusì hè a corrente inversa.
Corrente di dispersione
Definizione
E cellule solari ponu esse divise in trè regioni: stratu sottile (regione N), stratu di deplezione (giunzione PN) è regione di massa (regione P). I difetti è l'impurità in queste regioni agiscenu cum'è centri di ricombinazione, catturendu elettroni è lacune per facilità a ricombinazione. Stu prucessu genera piccule currenti, cuntribuendu à a corrente scura misurata.
Tipi
· Corrente di dispersione di stratu sottile: Causata da difetti è impurità in u stratu sottile.
· Corrente di Fuga di Massa: Causata da difetti è impurità in a regione di massa.
Scopu di a prova di corrente scura
1. Prevenzione di a rottura
Quandu a cellula hè polarizzata à l'inversu o a polarità di u modulu hè invertita, una corrente scura eccessiva pò purtà à una rapida rottura di a cellula. Ancu s'ellu hè raru, a prova di a corrente scura aiuta à prevene tali avvenimenti.
2. Monitoraghju di i Prucessi di Pruduzzione
A prova di a corrente scura aiuta à identificà i prublemi potenziali di u prucessu. A corrente scura hè cumposta da corrente di saturazione inversa, corrente di dispersione di stratu sottile è corrente di dispersione di massa, rapprisentate rispettivamente da J1J_1J1, J2J_2J2 è J3J_3J3.
Quandu si applica a tensione inversa:
· Regione 1: Duminata da J2J_2J2 (corrente di dispersione di stratu sottile).
· Regione 2: Duminata da J3J_3J3 (corrente di dispersione di massa).
· Regione 3: Duminata da J1J_1J1 (currente di saturazione inversa).
I limiti di queste regioni sò determinati da tensioni di prova specifiche.
Effetti di tensione
Quandu una tensione hè applicata à a cellula, provoca una iniezione elettrica in u wafer di siliciu, eccitendu i purtatori fora di equilibriu. Più alta hè a tensione, più purtatori sò eccitati, purtendu à una corrente scura più alta. Tuttavia, u ritmu di crescita rallenta cù l'aumentu di a tensione finu à chì a cellula hè rotta.
Test Standard
A corrente scura hè tipicamente testata à 12V. Paragunendu i risultati di a prova cù e curve standard, u statu di a cellula pò esse valutatu:
· Una currente scura eccessiva in a Regione 1 indica prublemi in u stratu finu.
· Una currente scura eccessiva in a Regione 2 suggerisce prublemi in a regione di massa.
· Una corrente scura eccessiva in a Regione 3 indica prublemi cù a giunzione PN, cum'è a diffusione, a stampa serigrafica o l'incongruenze di temperatura.
Cunclusione
A prova di a corrente scura hè cruciale per identificà i prublemi ligati à u prucessu è migliurà a pruduzzione di cellule solari.
