Күн батареяларынын ичинде караңгы ток, тескери ток жана агып кетүү ток сыяктуу ар кандай ток түрлөрү бар. Бул токтор күн модулдарынын кубаттуулугуна ар кандай деңгээлде таасир этет. Бул токтордун мүнөздөмөлөрүн айырмалоо модулдун анормалдуу кубаттуулугунун себептерин аныктоого жардам берет жана көйгөйлөрдү толук чечүүгө өбөлгө түзөт.
Караңгы агым
Аныктама
Караңгы ток, ошондой эле жарыксыз тескери каныккан ток деп да аталат, ал PN түйүнүндө тескери багыт шарттарында, түшкөн жарык жок болгондо пайда болгон тескери туруктуу токту билдирет. Ал, адатта, ташуучулардын диффузиясынан же түзмөктүн бетиндеги жана ичиндеги кемчиликтерден, ошондой эле зыяндуу кошулмалардан келип чыгат.
Түзүлүш
(1).Диффузия процесси:PN өткөөлүнүн ичинде N аймагында көбүрөөк электрондор жана P аймагында көбүрөөк тешиктер бар. Концентрациянын айырмасынан улам, N аймагындагы электрондор P аймагына карай диффузияланат, ал эми P аймагындагы тешиктер N аймагына карай диффузияланат. PN өткөөлүнүн орнотулган электр талаасы бул диффузияга каршы турса да, ал динамикалык тең салмактуулукка жетишилгенге чейин, диффузиялык ток пайда болгонго чейин дагы эле болот.
(2).Кемчиликтер жана аралашмалар:Түзмөктүн бетинде же ичинде кемчиликтер болгондо, алар рекомбинация борборлору катары иш алып барышат, электрондорду жана тешиктерди кармап, рекомбинацияны жеңилдетишет. Зыяндуу кошулмалар да ушундай эле ролду ойнойт, караңгы токтун пайда болушуна өбөлгө түзөт.
Таасир
Кремний пластиналарын сорттоодо көбүнчө караңгы ток эске алынат. Ашыкча караңгы ток пластинанын сапатынын начардыгын, мисалы, көптөгөн беттик абалдарды, көптөгөн торчо кемчиликтерин, зыяндуу кошулмаларды же өтө жогорку легирлөө концентрацияларын көрсөтөт. Мындай пластиналардан жасалган күн батареялары, адатта, азчылык алып жүрүүчүлөрдүн иштөө мөөнөтүн көрсөтөт, бул түздөн-түз конверсиянын натыйжалуулугунун төмөндүгүнө алып келет.
Күн батареяларындагы караңгы ток
Жөнөкөй диоддордо караңгы ток тескери каныккан токко туура келет. Бирок, күн батареяларында караңгы ток тескери каныккан токту, жука катмарлуу агып кетүү тогун жана көлөмдүү агып кетүү тогун камтыйт.
Тескери каныккандык агымы
Аныктама
Тескери каныккандык тогу тескери кыйшайуу колдонулганда PN өткөөлүндөгү токту билдирет. Тескери чыңалуу азайуу катмарын кеңейтип, электр талаасын жана электрондордун потенциалдык энергиясын жогорулатат. Бул көпчүлүк ташуучулардын тосмодон өтүүсүн кыйындатат, диффузиялык токту нөлгө жакын азайтат.
Түзүлүш
1. Дрейф тогу: Электр талаасынын күчөшү N жана P аймактарындагы азчылык алып жүрүүчүлөрдүн дрейфке өтүшүн жеңилдетет, бул тескери токту пайда кылат.
2. Температурага көз карандылык: Азчылык алып жүрүүчүлөр жылуулук аркылуу пайда болгондуктан, алардын саны белгилүү бир температурада туруктуу болот, тескери ток да ошондой.
Агып кетүү агымы
Аныктама
Күн батареяларын үч аймакка бөлүүгө болот: жука катмар (N-аймак), азайуу катмары (PN түйүнү) жана көлөмдүк аймак (P-аймак). Бул аймактардагы кемчиликтер жана кошулмалар рекомбинация борборлору катары кызмат кылып, рекомбинацияны жеңилдетүү үчүн электрондорду жана тешиктерди кармап турат. Бул процесс өлчөнгөн караңгы токко салым кошуп, кичинекей токторду пайда кылат.
Түрлөрү
· Жука катмарлуу агып чыгуу тогу: Жука катмардагы кемчиликтерден жана кошулмалардан улам пайда болот.
· Көп көлөмдөгү агып кетүү тогу: Көп көлөмдөгү аймактагы кемчиликтерден жана кошулмалардан улам пайда болот.
Караңгы токту текшерүүнүн максаты
1. Бузулуп калуунун алдын алуу
Уяча тескери багытка бурулганда же модулдун полярдуулугу тескерисинче болгондо, ашыкча караңгы ток клетканын тез бузулушуна алып келиши мүмкүн. Сейрек болсо да, караңгы токту текшерүү мындай окуялардын алдын алууга жардам берет.
2. Өндүрүш процесстерин көзөмөлдөө
Караңгы токту текшерүү процесстин мүмкүн болгон көйгөйлөрүн аныктоого жардам берет. Караңгы ток тескери каныккан токтон, жука катмарлуу агып кетүү токунан жана көлөмдүү агып кетүү токунан турат, алар тиешелүүлүгүнө жараша J1J_1J1, J2J_2J2 жана J3J_3J3 менен көрсөтүлөт.
Тескери чыңалуу колдонулганда:
· 1-аймак: J2J_2J2 (жука катмарлуу агып кетүү тогу) басымдуулук кылат.
· 2-аймак: J3J_3J3 (көп көлөмдөгү агып кетүү тогу) басымдуулук кылат.
· 3-аймак: J1J_1J1 (тескери каныккандык тогу) басымдуулук кылат.
Бул аймактардын чек аралары белгилүү бир сыноо чыңалуулары менен аныкталат.
Чыңалуу эффекттери
Клеткага чыңалуу берилгенде, ал кремний пластинасына электрдик инъекцияны пайда кылат, бул тең салмаксыз ташуучуларды козгойт. Чыңалуу канчалык жогору болсо, ташуучулар ошончолук көп козголот, бул караңгы токтун жогорулашына алып келет. Бирок, өсүү темпи клетка бузулганга чейин чыңалуу жогорулаган сайын басаңдайт.
Стандарттык тестирлөө
Караңгы ток, адатта, 12 В чыңалууда текшерилет. Сыноонун жыйынтыктарын стандарттуу ийри сызыктар менен салыштыруу менен, элементтин абалын төмөнкүдөй баалоого болот:
· 1-аймактагы ашыкча караңгы ток жука катмардагы көйгөйлөрдү көрсөтүп турат.
· 2-аймактагы ашыкча караңгы ток массалык аймактагы көйгөйлөрдү көрсөтүп турат.
· 3-аймактагы ашыкча караңгы ток PN түйүнүндөгү көйгөйлөрдү, мисалы, диффузия, экрандык басып чыгаруу же температуранын туруксуздугун көрсөтүп турат.
Жыйынтык
Караңгы токту текшерүү процесске байланыштуу көйгөйлөрдү аныктоо жана күн батареяларын өндүрүүнү жакшыртуу үчүн абдан маанилүү.
