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通过工业PECVD方法利用减反射涂层增强晶体硅太阳能电池的抗电势诱导衰减性能

DOI：10.3390/coatings8120418 期刊：Coatings 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 电势诱导衰减（PID）问题因导致光伏组件发生灾难性故障而备受关注。降低PID效应的方法之一是改进晶体硅太阳能电池正面的减反射涂层（ARC）。本研究通过三项精密实验，重点探究了ARC薄膜的改性以实现逐步无PID化。首先对比了直接等离子体增强化学气相沉积（PECVD）与间接PECVD法制备的ARC薄膜，结果显示间接PECVD法导致的电池效率衰减高达-33.82%，不仅超出IEC 62804标准要求，且显著劣于直接PECVD法（-0.82%）。随后通过预氧化步骤，使间接PECVD法制备的PID防护性能显著提升（PID从-31.82%降至-2.79%），该方法不仅符合标准且产能高于直接PECVD。最后采用新型脉冲等离子体（PP）PECVD技术处理PID问题，HF刻蚀速率测试与FTIR测量表明：由于该工艺沉积薄膜含氧量更低，PP-PECVD薄膜具有更强的抗PID潜力——这证实新增脉冲控制维度改变了薄膜特性。集成PP工艺的96小时PID测试结果仅为-2.07%，与传统CP工艺相当。综上，我们提出三种有效或潜在的PID解决方案，所有方案均满足光伏组件功率损耗低于5%的IEC 62804标准。
作者： Tsung-Cheng Chen，Ting-Wei Kuo，Yu-Ling Lin，Chen-Hao Ku，Zu-Po Yang，Ing-Song Yu
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过工业等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法研究减反射涂层对晶体硅太阳能电池电势诱导衰减（PID）抗性的增强作用。

研究成果

研究表明，通过直接等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法改性ARC层、在间接PECVD前引入预氧化步骤以及采用新型PP PECVD方法，可显著提升晶体硅太阳能电池的抗PID性能。所有方案均满足光伏组件功率损耗小于5%的IEC 62804标准。

研究不足

该研究承认，从工业应用的角度来看，直接PECVD的生产率低于间接PECVD是一个问题。PP调制PECVD的实际沉积条件与预期略有偏差，影响了实验的准确性。

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