TOPCon電池UV衰減機(jī)理分析主要涉及其對(duì)紫外線輻射的敏感性以及由此引發(fā)的性能退化。以下是對(duì)該機(jī)理的詳細(xì)分析：

一、紫外線輻射的影響

紫外線（UV）因其較短的波長(zhǎng)、較高的能量和較強(qiáng)的穿透能力，對(duì)電池和組件封裝材料具有很強(qiáng)的破壞性。對(duì)于TOPCon電池而言，紫外線輻射的影響尤為明顯，可能導(dǎo)致電池性能過早退化。

二、TOPCon電池UV衰減的機(jī)理

1. Si-H鍵斷裂：

• UV暴露會(huì)導(dǎo)致TOPCon太陽能電池中的Si-H鍵斷裂，氫含量顯著下降，空隙密度增加，從而在表面引入更多缺陷，導(dǎo)致表面鈍化劣化，進(jìn)而造成組件衰減。

2. 鈍化質(zhì)量降低：

• 當(dāng)UV光子能量大于3.5eV（波長(zhǎng)小于360nm）時(shí)，會(huì)打破SiNx/Si界面的Si-H鍵，產(chǎn)生懸掛鍵，進(jìn)而降低鈍化質(zhì)量。這會(huì)增加發(fā)射極飽和電流并降低載流子壽命，從而影響電池性能。

3. 硅體復(fù)合：

• UV會(huì)導(dǎo)致載流子注入，改變雜質(zhì)電荷狀態(tài)（和遷移率），并在轉(zhuǎn)移過程中結(jié)合形成體缺陷中心。這種體缺陷中心的形成會(huì)進(jìn)一步影響電池的性能和穩(wěn)定性。

4. 熱載流子效應(yīng)：

• UV輻射還可能產(chǎn)生熱電子（具有高遷移率和高動(dòng)能）。當(dāng)熱電子超過界面勢(shì)壘時(shí)，會(huì)損壞鈍化層并增加界面態(tài)密度。這一效應(yīng)對(duì)電池的鈍化層等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)造成破壞，進(jìn)而影響電池的整體性能。

三、UV衰減測(cè)試與應(yīng)對(duì)措施

1. UV衰減測(cè)試：

• 光伏組件在紫外光照射下的性能變化是影響其長(zhǎng)期可靠性的重要因素。因此，越來越多的檢測(cè)機(jī)構(gòu)注重對(duì)光伏組件采取更為嚴(yán)苛的UVID（紫外線誘導(dǎo)衰減）測(cè)試。

• 可通過紫外老化試驗(yàn)箱模擬不同光照情況來監(jiān)控組件在光照下產(chǎn)生的變化，評(píng)估組件組成后的耐用性。

2. 應(yīng)對(duì)措施：

• 針對(duì)TOPCon電池的UV衰減問題，制造商正在積極尋求處理方法以減輕這種影響。例如，通過優(yōu)化電池端的鍍膜工藝和燒結(jié)技術(shù)來改善UV衰減。

• 此外，選擇高質(zhì)量的封裝材料也是提高組件抗UV能力的重要手段。

四、實(shí)例分析

• 自主研發(fā)的N型TOPCon電池片所制成的雙玻組件在紫外線老化測(cè)試中展現(xiàn)出了驚人的穩(wěn)定性，平均衰減率低于1%，遠(yuǎn)低于行業(yè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。這得益于其在電池端通過ALD高質(zhì)量疏密膜層工藝開發(fā)、鍍膜多膜層H鈍化工藝優(yōu)化以及同步匹配新型燒結(jié)技術(shù)所取得的突破。

• N型系列組件也通過了嚴(yán)苛的UV衰減測(cè)試，表現(xiàn)出強(qiáng)大的抗UV實(shí)力。這進(jìn)一步驗(yàn)證了新一代i-TOPCon電池技術(shù)和先進(jìn)的210產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)在提升組件UV衰減性能方面的有效性。

綜上所述，TOPCon電池的UV衰減機(jī)理主要涉及Si-H鍵斷裂、鈍化質(zhì)量降低、硅體復(fù)合以及熱載流子效應(yīng)等方面。通過加強(qiáng)UV衰減測(cè)試和采取有效的應(yīng)對(duì)措施，可以顯著降低TOPCon電池的UV衰減率，提高其長(zhǎng)期可靠性和穩(wěn)定性。