Það eru ýmsar gerðir af straumum inni í sólarsellum, svo sem dökkstraumur, bakstraumur og lekastraumur. Þessir straumar hafa mismikil áhrif á afköst sólareininga. Að greina á milli einkenna þessara strauma getur hjálpað til við að bera kennsl á orsakir óeðlilegrar afkösts sólareininga og stuðlað að ítarlegri lausn vandamálanna.
Myrkur straumur
Skilgreining
Myrkurstraumur, einnig þekktur sem öfug mettunarstraumur án lýsingar, vísar til öfugs jafnstraums sem myndast í PN-tengingu við öfuga skekkjuskilyrði þegar ekkert ljós er á. Þetta stafar almennt af dreifingu eða göllum flutningsaðila á yfirborði og inni í tækinu, sem og skaðlegum óhreinindum.
Myndun
(1).Dreifingarferli:Inni í PN-tengingu eru fleiri rafeindir í N-svæðinu og fleiri holur í P-svæðinu. Vegna styrkmismunar dreifast rafeindir í N-svæðinu í átt að P-svæðinu og holur í P-svæðinu dreifast í átt að N-svæðinu. Þó að innbyggða rafsviðið í PN-tengingunni standist þessa dreifingu, þá á hún sér samt stað þar til jafnvægi næst og myndar dreifistraum.
(2).Gallar og óhreinindi:Þegar gallar eru til staðar á yfirborðinu eða inni í tækinu, virka þeir sem endurröðunarmiðstöðvar, fanga rafeindir og holur og auðvelda endurröðun. Skaðleg óhreinindi gegna svipuðu hlutverki og stuðla að myndun dökkstrauma.
Áhrif
Myrkurstraumur er oft tekinn með í reikninginn við flokkun kísilflögna. Of mikill myrkurstraumur gefur til kynna lélega gæði skífna, svo sem mörg yfirborðsástand, fjölmarga grindargalla, skaðleg óhreinindi eða of háan styrk lyfja. Sólarsellur úr slíkum skífum sýna venjulega lágan líftíma minnihlutaflutningsaðila, sem leiðir beint til lágrar umbreytingarnýtni.
Myrkurstraumur í sólarsellum
Í einföldum díóðum samsvarar dökkstraumur öfugum mettunarstraumi. Í sólarsellum inniheldur dökkstraumur hins vegar öfugum mettunarstraumi, þunnlagslekastraumi og magnlekastraumi.
Öfug mettunarstraumur
Skilgreining
Öfug mettunarstraumur vísar til straumsins í PN-tengingu þegar öfugspenna er beitt. Öfug spenna víkkar út tæmingarlagið, sem eykur rafsviðið og hugsanlega orku rafeindanna. Þetta gerir það erfitt fyrir meirihluta flutningsaðila að fara yfir hindrunina, sem dregur úr dreifingarstraumnum niður í næstum núll.
Myndun
1. Rekstraumur: Aukið rafsvið auðveldar minnihlutaflutningsaðilum í N- og P-svæðunum að reka og mynda öfugan straum.
2. Hitastigsháðni: Þar sem minnihlutaflutningsaðilar eru varmamyndaðir er fjöldi þeirra stöðugur við gefið hitastig, og það sama á við um bakstrauminn.
Lekastraumur
Skilgreining
Sólarsellur má skipta í þrjú svæði: þunnt lag (N-svæði), eyðingarlag (PN-tenging) og meginlag (P-svæði). Gallar og óhreinindi á þessum svæðum virka sem endurröðunarmiðstöðvar, fanga rafeindir og holur til að auðvelda endurröðun. Þetta ferli myndar litla strauma sem stuðla að mældum dökkstraumi.
Tegundir
· Lekastraumur í þunnu lagi: Orsakast af göllum og óhreinindum í þunnu lagi.
· Lekastraumur í magni: Orsakast af göllum og óhreinindum í magnsvæðinu.
Tilgangur prófunar á myrkri straumi
1. Að koma í veg fyrir bilun
Þegar fruman er öfugspennt eða pólun einingar er öfug, getur of mikill dökkstraumur leitt til hraðrar bilunar frumunnar. Þótt það sé sjaldgæft hjálpar prófun á dökkstraumi til við að koma í veg fyrir slíkt.
2. Eftirlit með framleiðsluferlum
Prófun á myrkurstraumi hjálpar til við að bera kennsl á hugsanleg vandamál í ferlinu. Myrkurstraumur samanstendur af öfugum mettunarstraumi, þunnlagslekastraumi og magnlekastraumi, sem eru táknaðir með J1J_1J1, J2J_2J2 og J3J_3J3, talið í sömu röð.
Þegar öfugspenna er sett á:
· Svæði 1: Yfirgnæfir J2J_2J2 (þunnlags lekastraumur).
· Svæði 2: Yfirgnæfir J3J_3J3 (magnslekastraumur).
· Svæði 3: Yfirgnæfandi af J1J_1J1 (öfug mettunarstraumur).
Mörk þessara svæða eru ákvörðuð með tilteknum prófunarspennum.
Spennuáhrif
Þegar spenna er sett á frumuna veldur hún rafskautun í kísilplötuna, sem örvar ójafnvægisflutningsflutningsaðila. Því hærri sem spennan er, því fleiri flutningsaðilar eru örvaðir, sem leiðir til meiri dökkstraums. Hins vegar hægist á vaxtarhraðinn eftir því sem spennan eykst þar til fruman er brotin niður.
Staðlaðar prófanir
Myrkurstraumur er venjulega prófaður við 12V. Með því að bera saman niðurstöður prófunarinnar við staðlaðar ferla er hægt að meta ástand frumunnar:
· Of mikill dökkstraumur í svæði 1 bendir til vandamála í þunna laginu.
· Of mikill dökkstraumur í svæði 2 bendir til vandamála í meginhluta svæðisins.
Of mikill dökkstraumur í svæði 3 gefur til kynna vandamál með PN-tenginguna, svo sem dreifingu, skjáprentun eða hitastigsósamræmi.
Niðurstaða
Prófun á dökkstraumi er mikilvæg til að greina vandamál tengd ferlinu og bæta framleiðslu sólarsella.
