الفرق بين التيار المظلم والتيار العكسي وتيار التسرب للألواح الشمسية

توجد تيارات مختلفة داخل الخلية ، مثل التيار المظلم ، التيار العكسي ، تيار التسرب ، إلخ.

للتيارات المختلفة تأثير أكبر أو أقل على طاقة الألواح الشمسية. يمكن أن يؤدي التمييز بين خصائص التيارات المختلفة إلى تحديد سبب طاقة الألواح الشمسية غير الطبيعية والمساعدة في حل المشكلة تمامًا.

الظلام الحالي

يشير التيار المظلم (DarkCurrent) ، المعروف أيضًا باسم التيار غير المضيء ، إلى تيار التيار المستمر العكسي المتولد عندما يكون تقاطع PN تحت ظروف انحياز عكسي ولا يوجد ضوء ساقط. يحدث هذا عمومًا بسبب انتشار المواد الحاملة أو العيوب على سطح الجهاز وداخله ، فضلاً عن الشوائب الضارة. مبدأ الانتشار هو أنه في تقاطع PN ، يوجد المزيد من الإلكترونات في المنطقة N والمزيد من الثقوب في المنطقة P. بسبب الاختلاف في التركيز ، ستنتشر الإلكترونات في المنطقة N إلى المنطقة P ، وستنتشر الثقوب في المنطقة P إلى المنطقة N ، على الرغم من تقاطع PN المجال الكهربائي المدمج لمنع هذا النوع من الانتشار ، ولكن في الواقع كان الانتشار مستمرًا طوال الوقت ، للتو وصل إلى توازن ديناميكي ، وهو تكوين تيار الانتشار. بالإضافة إلى ذلك ، عند وجود عيوب على سطح الجهاز وداخله ، سيلعب مستوى طاقة الخلل دور مركز إعادة التركيب ، الذي يلتقط الإلكترونات والثقوب لإعادة الاتحاد عند مستوى طاقة الخلل. عندما يتم التقاط الإلكترونات والثقوب عند مستوى طاقة الخلل ، نظرًا لحركة الناقلات لتكوين تيار ، تلعب نفس الشوائب الضارة أيضًا دور مراكز إعادة التركيب في الجهاز ، والسبب هو نفسه سبب العيوب.

يعتبر التيار الداكن بشكل عام عند فرز رقائق السيليكون. إذا كان التيار المظلم كبيرًا جدًا ، فقد يشير ذلك إلى أن جودة رقاقة السيليكون غير مؤهلة. على سبيل المثال ، هناك العديد من الحالات السطحية ، وهناك العديد من العيوب في الشبكة ، وهناك شوائب ضارة ، أو تركيز المنشطات مرتفع للغاية. ، غالبًا ما يكون للخلايا المصنوعة من رقائق السيليكون هذه عمرًا منخفضًا لحامل الأقلية ، مما يؤدي بشكل مباشر إلى انخفاض كفاءة التحويل!

بالنسبة إلى الثنائيات البسيطة ، فإن التيار المظلم هو في الواقع تيار تشبع عكسي ، ولكن بالنسبة للخلايا الشمسية ، فإن التيار المظلم لا يشمل فقط تيار التشبع العكسي ، ولكن أيضًا تيار التسرب للطبقة الرقيقة وتيار التسرب بالجملة.

عكس تيار التشبع

يعني تيار التشبع العكسي أنه عندما يتم تطبيق جهد انحياز عكسي على تقاطع PN ، فإن الجهد المطبق يوسع طبقة استنفاد تقاطع PN ، ويصبح مجال الوصلة الكهربائي (أي المجال الكهربائي المدمج) أكبر ، ويصبح تزداد الطاقة الكامنة للإلكترونات. يصعب على ناقلات الأغلبية (الثقوب متعددة الأبعاد في المنطقة P والإلكترونات في المنطقة N) عبور الحاجز المحتمل ، لذلك يميل تيار الانتشار إلى الصفر ، ولكن بسبب زيادة مجال الوصلة الكهربائي ، فإن N المنطقة والمنطقة P هما حاملات الأقلية أكثر عرضة لحركة الانجراف ، لذلك في هذه الحالة يتم تحديد التيار في تقاطع PN بواسطة تيار الانجراف السائد. اتجاه تيار الانجراف هو عكس اتجاه تيار الانتشار ، مما يعني أن هناك تيارًا معكوسًا يسارًا في المنطقة N على الدائرة الخارجية ، والذي يتكون من حركة الانجراف لحاملات الأقلية. نظرًا لأن ناقلات الأقلية يتم إنشاؤها عن طريق الإثارة الذاتية ، في ظل درجة حرارة معينة ، يكون عدد ناقلات الأقلية الناتجة عن الإثارة الحرارية ثابتًا ، ويميل التيار إلى أن يكون ثابتًا.

تيار التسرب

يمكن تقسيم الخلايا الشمسية إلى 3 طبقات ، وهي طبقة رقيقة (أي منطقة N) ، وطبقة نضوب (أي تقاطع PN) ، ومنطقة الجسم (أي منطقة P) ، بالنسبة للخلايا ، هناك دائمًا بعض الشوائب والعيوب الضارة ، وبعضها في رقاقة السيليكون نفسها ، وبعضها يتشكل في عمليتنا. يمكن أن تلعب هذه الشوائب والعيوب الضارة دور مركز إعادة التركيب ، والذي يمكنه التقاط الثقوب والإلكترونات وإعادة توحيدها. دائمًا ما تكون عملية إعادة التركيب مصحوبة بالحركة الاتجاهية للناقلات التي ستولد حتمًا تيارات صغيرة. تساهم هذه التيارات في القيمة الحالية المظلمة التي حصل عليها الاختبار. الجزء الذي تساهم به الطبقة الرقيقة يسمى تيار تسرب الطبقة الرقيقة ، والجزء الذي تساهم به منطقة الجسم يسمى تيار تسرب الجسم.