Mayroong iba't ibang uri ng kuryente sa loob ng mga solar cell, tulad ng dark current, reverse current, at leakage current. Ang mga kuryenteng ito ay may iba't ibang antas ng epekto sa power output ng mga solar module. Ang pagkilala sa mga katangian ng mga kuryenteng ito ay makakatulong upang matukoy ang mga sanhi ng abnormal na power output ng module, na makakatulong sa masusing paglutas ng mga problema.
Madilim na Agos
Kahulugan
Ang dark current, na kilala rin bilang reverse saturation current na walang illumination, ay tumutukoy sa reverse DC current na nalilikha sa isang PN junction sa ilalim ng mga kondisyon ng reverse bias kapag walang incident light. Ito ay karaniwang sanhi ng carrier diffusion o mga depekto sa ibabaw at sa loob ng device, pati na rin ang mga mapaminsalang dumi.
Pormasyon
(1).Proseso ng Pagsasabog:Sa loob ng PN junction, mas maraming electron sa N-region at mas maraming hole sa P-region. Dahil sa pagkakaiba ng konsentrasyon, ang mga electron sa N-region ay kumakalat patungo sa P-region, at ang mga hole sa P-region ay kumakalat patungo sa N-region. Bagama't nilalabanan ng built-in na electric field ng PN junction ang diffusion na ito, nangyayari pa rin ito hanggang sa makamit ang isang dynamic equilibrium, na bumubuo ng diffusion current.
(2).Mga Depekto at Karumihan:Kapag may mga depekto sa ibabaw o sa loob ng aparato, nagsisilbi ang mga ito bilang mga sentro ng rekombinasyon, kumukuha ng mga electron at butas at nagpapadali sa rekombinasyon. Ang mga mapaminsalang dumi ay gumaganap ng katulad na papel, na nakakatulong sa pagbuo ng dark current.
Epekto
Madalas na isinasaalang-alang ang dark current sa pag-uuri ng silicon wafer. Ang labis na dark current ay nagpapahiwatig ng mahinang kalidad ng wafer, tulad ng maraming estado sa ibabaw, maraming depekto sa lattice, mapaminsalang mga dumi, o labis na mataas na konsentrasyon ng doping. Ang mga solar cell na gawa sa mga naturang wafer ay karaniwang nagpapakita ng mababang tagal ng buhay ng minority carrier, na direktang humahantong sa mababang kahusayan sa conversion.
Madilim na Agos sa mga Solar Cell
Sa mga simpleng diode, ang dark current ay katumbas ng reverse saturation current. Gayunpaman, sa mga solar cell, kabilang sa dark current ang reverse saturation current, thin-layer leakage current, at bulk leakage current.
Baliktad na Saturation Current
Kahulugan
Ang reverse saturation current ay tumutukoy sa current sa isang PN junction kapag inilapat ang reverse bias. Pinalalawak ng reverse voltage ang depletion layer, pinapataas ang electric field at ang potential energy ng mga electron. Ginagawa nitong mahirap para sa mga majority carrier na tumawid sa barrier, na binabawasan ang diffusion current sa halos zero.
Pormasyon
1. Agos na Naaanod: Ang pagtaas ng electric field ay ginagawang mas madali para sa mga minority carrier sa mga rehiyon ng N at P na maaanod, na bumubuo ng isang reverse current.
2. Pagdepende sa Temperatura: Dahil ang mga minority carrier ay nalilikha sa pamamagitan ng init, ang kanilang bilang ay pare-pareho sa isang partikular na temperatura, at gayundin ang reverse current.
Agos ng Pagtulo
Kahulugan
Ang mga solar cell ay maaaring hatiin sa tatlong rehiyon: manipis na patong (N-region), depletion layer (PN junction), at bulk region (P-region). Ang mga depekto at dumi sa mga rehiyong ito ay nagsisilbing mga sentro ng rekombinasyon, kumukuha ng mga electron at butas upang mapadali ang rekombinasyon. Ang prosesong ito ay bumubuo ng maliliit na kuryente, na nakakatulong sa nasusukat na dark current.
Mga Uri
· Manipis na Patong na Agos ng Tutulo: Sanhi ng mga depekto at dumi sa manipis na patong.
· Bulk Leakage Current: Sanhi ng mga depekto at dumi sa bulk region.
Layunin ng Pagsubok sa Madilim na Agos
1. Pag-iwas sa Pagkasira ng Kotse
Kapag ang cell ay reverse-biased o ang module polarity ay nabaligtad, ang labis na dark current ay maaaring humantong sa mabilis na pagkasira ng cell. Bagama't bihira, ang pagsubok sa dark current ay nakakatulong na maiwasan ang mga ganitong pangyayari.
2. Pagsubaybay sa mga Proseso ng Produksyon
Ang pagsubok sa dark current ay nakakatulong na matukoy ang mga potensyal na isyu sa proseso. Ang dark current ay binubuo ng reverse saturation current, thin-layer leakage current, at bulk leakage current, na kinakatawan ng J1J_1J1, J2J_2J2, at J3J_3J3, ayon sa pagkakabanggit.
Kapag inilalapat ang reverse voltage:
· Rehiyon 1: Pinangungunahan ng J2J_2J2 (manipis na patong ng tagas na kuryente).
· Rehiyon 2: Pinangungunahan ng J3J_3J3 (bulk leakage current).
· Rehiyon 3: Pinangungunahan ng J1J_1J1 (reverse saturation current).
Ang mga hangganan ng mga rehiyong ito ay natutukoy ng mga partikular na boltahe sa pagsubok.
Mga Epekto ng Boltahe
Kapag ang boltahe ay inilapat sa cell, ito ay nagdudulot ng electrical injection sa silicon wafer, na siyang nagpapasigla sa mga non-equilibrium carrier. Kung mas mataas ang boltahe, mas maraming carrier ang nae-excite, na humahantong sa mas mataas na dark current. Gayunpaman, ang growth rate ay bumabagal habang tumataas ang boltahe hanggang sa masira ang cell.
Pamantayang Pagsusuri
Karaniwang sinusubok ang dark current sa 12V. Sa pamamagitan ng paghahambing ng mga resulta ng pagsubok sa mga karaniwang kurba, maaaring masuri ang estado ng cell:
· Ang sobrang maitim na agos sa Rehiyon 1 ay nagpapahiwatig ng mga problema sa manipis na patong.
· Ang sobrang madilim na agos sa Rehiyon 2 ay nagmumungkahi ng mga problema sa bulk na rehiyon.
· Ang labis na maitim na kuryente sa Rehiyon 3 ay nagpapahiwatig ng mga problema sa PN junction, tulad ng diffusion, screen printing, o mga hindi pagkakapare-pareho ng temperatura.
Konklusyon
Ang pagsubok sa dark current ay mahalaga para sa pagtukoy ng mga isyu na may kaugnayan sa proseso at pagpapabuti ng produksyon ng solar cell.
