臺灣博碩士論文加值系統

中文摘要
本文中探討P型太陽能模組，以分析常規單晶/多晶太陽能模組與PERC單晶/多晶太陽能模組受光後之光致衰減(Light Induced Degradation；LID)程度與特性。
模組置於戶外追日系統進行日照累積時程中，吾人發現二種不同製程技術的P型太陽能模組於開路及連接負載曝曬時，初期10 KWh/m²至70 KWh/m²日照時程各有著不同功率之光衰減趨勢，但日照累積時程延長至80 KWh/m²後，並無明顯功率衰減，且漸有趨於穩定之情形。
發現模組不論是開路或是連接負載累積日照時，從量測模組最大功率及電致瑩光影像檢視，PERC單晶/多晶太陽能模組的光致衰減比常規單晶/多晶太陽能模組明顯，初步研判與PERC太陽能模組內部硼、氧原子含量有關，硼、氧原子含量越大，陽光照射其產生的硼氧複合體越多，使模組有較大的功率衰減現象。


關鍵字：P型單晶/多晶太陽能光電模組、PERC單晶/多晶太陽能光電模組、光致衰減

Abstract
In our discussion of light induced degradation for normal mono/Poly modules and passivated emitter and rear cell mono/poly crystalline silicon solar photovoltaic modules, we found that two different process technology for the p-type solar module on load and unload system had different light induced degradation. When the modules were exposured to the sun over 80 KWh/m² , the power was no clear attenuation and gradually stabilized.

According to the measurement of maximum power and electroluminescent fluorescent, we found that the passivated emitter and rear cell mono/poly modules of light induced degradation is more clear than the normal mono/Poly modules. It should be a relationship with boron and oxygen atom content of the passivated emitter and rear cell mono/poly modules. Sunlight will result in the boron-oxygen complexes increasing and the maximum power decreasing.


Key Words: P-type mono/poly crystalline silicon solar photovoltaic modules, Passivated Emitter and Rear Cell mono/poly crystalline silicon solar photovoltaic modules, light induced degradation

目錄
中文摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究背景與動機 3
1-3 研究內容 4
1-4 論文架構 5
第二章太陽能光電模組種類及製程介紹 6
2-1 結晶矽太陽能光電模組 6
2-1-1常規單晶矽太陽能光電模組 6
2-1-2常規多晶矽太陽能光電模組 8
2-1-3鈍化射極背面電池(Passivated Emitter Rear Cell) 10
第三章 研究測試與儀器介紹 12
3-1 戶外曝曬 13
3-2 最大功率量測 14
3-3 電致螢光檢測(Electro Luminescence) 14
3-4 研究設備介紹 17
3-4-1 3A級穩態太陽光模擬器 17
3-4-2可編式直流電子負載 19
3-4-3可程控直流電源供應器 20
3-4-4太陽能追日系統 21
第四章 測試方法與量測結果分析 22
4-1 測試要求與測試方法 23
4-1-1戶外曝曬之要求與方法 23
4-2 研究測試之量測結果分析 24
4-3 戶外曝曬之量測結果分析 25
4-3-1常規單晶矽太陽能模組 26
4-3-2常規多晶矽太陽能模組 29
4-3-3 PERC單晶矽太陽能模組 32
4-3-4 PERC多晶矽太陽能模組 36
4-4 戶外曝曬之電致螢光檢測結果分析 40
4-4-1常規單晶矽太陽能模組電致螢光檢測 40
4-4-2常規多晶矽太陽能模組電致螢光檢測 45
4-4-3 PERC單晶矽太陽能模組電致螢光檢測 49
4-4-4 PERC多晶矽太陽能模組電致螢光檢測 53
第五章 結論及未來研究方向 57
5-1 結論 57
5-2 未來研究方向 58
參考文獻 59

圖目錄
圖2-1 單晶矽太陽能電池 6
圖2-2 單晶矽太陽光電模組 7
圖2-3 多晶矽太陽能電池 8
圖2-4 多晶矽太陽光電模組 8
圖2-5 太陽能電池未來發展趨勢圖 10
圖2-6 鈍化發射極背面電池結構 11
圖3-1 太陽光模擬器最大功率量測 14
圖3-2單晶模組施加電流EL發光量測影像 15
圖3-3多晶模組施加電流EL發光量測影像 15
圖3-4晶矽太陽能電池EL缺陷影像 16
圖3-5太陽能光電模組EL缺陷檢測 17
圖3-6堆疊式穩態光源模擬太陽光 18
圖3-7太陽光模擬器量測示意圖 18
圖3-8太陽光模擬器實體圖 19
圖3-9可編程直流電子負載 20
圖3-10可程控直流電源供應器 20
圖3-11太陽能追日系統 21
圖4-1戶外曝曬架構圖 23
圖4-2常規單晶矽模組開路曝曬之數據統整圖 26
圖4-3常規單晶矽模組負載曝曬之數據統整圖 28
圖4-4常規多晶矽模組開路曝曬之數據統整圖 30
圖4-5常規多晶矽模組負載曝曬之數據統整圖 31
圖4-6 PERC單晶矽模組開路曝曬之數據統整圖 33
圖4-7 PERC單晶矽模組負載曝曬之數據統整圖 35
圖4-8 PERC多晶矽模組開路曝曬之數據統整圖 37
圖4-9 PERC多晶矽模組負載曝曬之數據統整圖 38

表目錄
表3-1太陽光模擬器級別 14
表4-1常規單晶太陽能模組開路曝曬之完整功率表 27
表4-2常規單晶太陽能模組負載曝曬之完整功率表 28
表4-3常規多晶太陽能模組開路曝曬之完整功率表 30
表4-4常規多晶太陽能模組負載曝曬之完整功率表 32
表4-5 PERC單晶太陽能模組開路曝曬之完整功率表 33
表4-6 PERC單晶太陽能模組負載曝曬之完整功率表 35
表4-7 PERC多晶太陽能模組開路曝曬之完整功率表 37
表4-8 PERC多晶太陽能模組負載曝曬之完整功率表 39
表4-9常規單晶矽模組開路曝曬之電致螢光 41
表4-10常規單晶矽模組負載曝曬之電致螢光 43
表4-11常規多晶矽模組開路曝曬之電致螢光 45
表4-12常規多晶矽模組負載曝曬之電致螢光 47
表4-13 PERC單晶矽模組開路曝曬之電致螢光 49
表4-14 PERC單晶矽模組負載曝曬之電致螢光 51
表4-15 PERC多晶矽模組開路曝曬之電致螢光 53
表4-16 PERC多晶矽模組負載曝曬之電致螢光 55
表5-1常規單/多晶與PERC單/多晶太陽能模組光致衰減表 57

參考文獻
[1]http://www.moneydj.com/，太陽能級矽材。
[2]http://www.hengs.com/，太陽能模組介紹。
[3]https://www.materialsnet.com.tw/DocPrint.aspx?id=17107，鈍化射極背面太陽能電池。
[4]http: //www.allreal3a.com/products_1.php?id=11，樂利士股份有限公司。
[5]https://read01.com/0d008D.html/，鈍化接觸太陽能電池。
[6]Jan Schmidt ,(2004) Light-induced Degradation in Crystalline Silicon Solar Cells IEEE.doi: 10.4028/www.scientific.net/SSP.95-96.187
[7]https://read01.com/2dGQK8.html/，透析單晶與多晶本質。
[8]IEC 60904-11 Measurement of initial light-induced degradation of crystalline silicon solar cells。
[9]Marwan Dhamrin, Takaki Akihide, Hiroshi Hashigami, Tadashi Saitoh,(2002). Light Induced Lifetime Degradation of commercial multi crystalline silicon wafersIEEE.doi:10.1109/pvsc.2002.1190542
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