暗電流、反向電流、漏電流區(qū)別

———暗電流、反向電流、漏電流區(qū)別電池片內(nèi)部存在多種電流，如暗電流、反向電流、漏電流等。

各種電流都對(duì)組件的功率有或大或小的影響，區(qū)分各種電流的特性，能夠排查引起組件功率特別的緣由，有助于問(wèn)題的徹底解決。

暗電流

暗電流（DarkCurrent）也稱無(wú)照電流，是指P-N結(jié)在反偏壓條件下，沒(méi)有入射光時(shí)產(chǎn)生的反向直流電流。一般由于載流子的集中產(chǎn)生或者器件表面和內(nèi)部的缺陷以及有害的雜質(zhì)引起。集中產(chǎn)生的原理是在PN結(jié)內(nèi)部，N區(qū)電子多，P區(qū)空穴多，由于濃度差，N區(qū)的電子就要向P區(qū)集中，P區(qū)的空穴要向N區(qū)集中，盡管PN結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)是阻擋這種集中的，但實(shí)際上這中集中始終進(jìn)行，只是達(dá)到了一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡，這是集中電流的形成。另外當(dāng)器件的表面和內(nèi)部有缺陷時(shí)，缺陷能級(jí)會(huì)起到復(fù)合中心的作用，它會(huì)虜獲電子和空穴在缺陷能級(jí)上進(jìn)行復(fù)合，電子和空穴被虜獲到缺陷能級(jí)上時(shí)，由于載流子的移動(dòng)形成了電流，同樣有害的雜質(zhì)在器件中也是起到復(fù)合中心的作用，道理和缺陷相同。

暗電流一般在分選硅片時(shí)要考慮，假如暗電流過(guò)大能說(shuō)明硅片的質(zhì)量不合格，如表面態(tài)比較多，晶格的缺陷多，有存在有害的雜質(zhì)，或者摻雜濃度太高，這樣的硅片制造出來(lái)的電池片往往少子壽命低，直接導(dǎo)致了轉(zhuǎn)換效率低!

對(duì)單純的二極管來(lái)說(shuō)，暗電流其實(shí)就是反向飽和電流，但是對(duì)太陽(yáng)能電池而言，暗電流不僅僅包括反向飽和電流，還包括薄層漏電流和體漏電流。

反向飽和電流

反向飽和電流指給PN結(jié)加一反偏電壓時(shí)，外加的電壓使得PN結(jié)的耗盡層變寬，結(jié)電場(chǎng)（即內(nèi)建電場(chǎng)）變大，電子的電勢(shì)能增加，P區(qū)和N區(qū)的多數(shù)載流子（P區(qū)多子維空穴，N區(qū)多子為電子）就很難越過(guò)勢(shì)壘，因此集中電流趨近于零，但是由于結(jié)電場(chǎng)的增加，使得N區(qū)和P區(qū)中的少數(shù)載流子更簡(jiǎn)單產(chǎn)生漂移運(yùn)動(dòng)，因此在這種狀況下，PN結(jié)內(nèi)的電流由起支配作用的漂移電流打算。漂移電流的方向與集中電流的方向相反，表現(xiàn)在外電路上有一個(gè)留入N區(qū)的反向電流，它是由少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)形成的。由于少數(shù)載流子是由本征激發(fā)而產(chǎn)生的，在溫度肯定的狀況下，熱激發(fā)產(chǎn)生的少子數(shù)量是肯定的，電流趨于恒定。

漏電流

太陽(yáng)能電池片可以分3層，即薄層（即N區(qū)），耗盡層（即PN結(jié)），體區(qū)（即P區(qū)），對(duì)電池片而言，始終是有一些有害的雜質(zhì)和缺陷的，有些是硅片本身就有的，也有的是我們的工藝中形成的，這些有害的雜質(zhì)和缺陷可以起到復(fù)合中心的作用，可以虜獲空穴和電子，使它們復(fù)合，復(fù)合的過(guò)程始終伴隨著載流子的定向移動(dòng)，必定會(huì)有微小的電流產(chǎn)生，這些電流對(duì)測(cè)試所得的暗電流的值是有貢獻(xiàn)的，由薄層貢獻(xiàn)的部分稱之為薄層漏電流，由體區(qū)貢獻(xiàn)的部分稱之為體漏電流。

測(cè)試暗電流的目的

（1）防止擊穿

假如電池片做成組件時(shí)，電池片的正負(fù)極被接反，或者組件被加上反偏電壓時(shí)，由于電池片的暗電流過(guò)大，電流疊加后會(huì)快速的將電池片擊穿，不過(guò)這樣的狀況很少發(fā)生，所以測(cè)試暗電流在這方面作用不是很大。

（2）監(jiān)控工藝

當(dāng)電池片工藝流程結(jié)束后，可以通過(guò)測(cè)試暗電流來(lái)觀看可能消失的工藝的問(wèn)題，前面說(shuō)過(guò)，暗電流是由反向飽和電流和薄層漏電流以及體漏電流組成的，分別用J1，J2，J3表示，當(dāng)我們給片子加反偏電壓時(shí)，暗電流隨電壓的上升而上升，分3個(gè)區(qū)，1區(qū)暗電流由J2起支配作用，2區(qū)由J3起支配作用，3區(qū)由J1起支配作用，3個(gè)區(qū)的分界點(diǎn)由詳細(xì)的測(cè)試電壓而打算的。為什么暗電流會(huì)隨電壓上升而增大呢？當(dāng)有電壓加在片子上時(shí)，對(duì)硅片有了電注入，電注入激發(fā)出非平衡載流子，電壓越大激發(fā)的非平衡載流子越多，形成的暗電流越大，暗電流的增長(zhǎng)速度隨電壓越大而變慢，直到片子被擊穿。一般我們測(cè)試暗電流的標(biāo)準(zhǔn)電壓為12V，測(cè)得的曲線和標(biāo)準(zhǔn)的曲線相比后，可以的出片子的基本狀況。如在1區(qū)發(fā)覺(jué)暗電流過(guò)大則對(duì)應(yīng)的薄層區(qū)出了問(wèn)題，2區(qū)暗電流過(guò)大，說(shuō)明問(wèn)題出在體區(qū)，同樣3區(qū)消失問(wèn)題，說(shuō)明PN做的有問(wèn)題，集中，絲網(wǎng)印刷，溫度等參數(shù)都會(huì)影響暗電流，只要知道哪出了問(wèn)題，就可以依據(jù)這去找出問(wèn)題的緣由，所以測(cè)試暗電流對(duì)工藝的討論是很有用的。

電池片內(nèi)部存在多種電流，如暗電流、反向電流、漏電流等。

各種電流都對(duì)組件的功率有或大或小的影響，區(qū)分各種電流的特性，能夠排查引起組件功率特別的緣由，有助于問(wèn)題的徹底解決。

暗電流

暗電流（DarkCurrent）也稱無(wú)照電流，是指P-N結(jié)在反偏壓條件下，沒(méi)有入射光時(shí)產(chǎn)生的反向直流電流。一般由于載流子的集中產(chǎn)生或者器件表面和內(nèi)部的缺陷以及有害的雜質(zhì)引起。集中產(chǎn)生的原理是在PN結(jié)內(nèi)部，N區(qū)電子多，P區(qū)空穴多，由于濃度差，N區(qū)的電子就要向P區(qū)集中，P區(qū)的空穴要向N區(qū)集中，盡管PN結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)是阻擋這種集中的，但實(shí)際上這中集中始終進(jìn)行，只是達(dá)到了一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡，這是集中電流的形成。另外當(dāng)器件的表面和內(nèi)部有缺陷時(shí)，缺陷能級(jí)會(huì)起到復(fù)合中心的作用，它會(huì)虜獲電子和空穴在缺陷能級(jí)上進(jìn)行復(fù)合，電子和空穴被虜獲到缺陷能級(jí)上時(shí)，由于載流子的移動(dòng)形成了電流，同樣有害的雜質(zhì)在器件中也是起到復(fù)合中心的作用，道理和缺陷相同。

暗電流一般在分選硅片時(shí)要考慮，假如暗電流過(guò)大能說(shuō)明硅片的質(zhì)量不合格，如表面態(tài)比較多，晶格的缺陷多，有存在有害的雜質(zhì)，或者摻雜濃度太高，這樣的硅片制造出來(lái)的電池片往往少子壽命低，直接導(dǎo)致了轉(zhuǎn)換效率低!

對(duì)單純的二極管來(lái)說(shuō)，暗電流其實(shí)就是反向飽和電流，但是對(duì)太陽(yáng)能電池而言，暗電流不僅僅包括反向飽和電流，還包括薄層漏電流和體漏電流。

反向飽和電流

反向飽和電流指給PN結(jié)加一反偏電壓時(shí)，外加的電壓使得PN結(jié)的耗盡層變寬，結(jié)電場(chǎng)（即內(nèi)建電場(chǎng)）變大，電子的電勢(shì)能增加，P區(qū)和N區(qū)的多數(shù)載流子（P區(qū)多子維空穴，N區(qū)多子為電子）就很難越過(guò)勢(shì)壘，因此集中電流趨近于零，但是由于結(jié)電場(chǎng)的增加，使得N區(qū)和P區(qū)中的少數(shù)載流子更簡(jiǎn)單產(chǎn)生漂移運(yùn)動(dòng)，因此在這種狀況下，PN結(jié)內(nèi)的電流由起支配作用的漂移電流打算。漂移電流的方向與集中電流的方向相反，表現(xiàn)在外電路上有一個(gè)留入N區(qū)的反向電流，它是由少數(shù)載流子的漂移運(yùn)動(dòng)形成的。由于少數(shù)載流子是由本征激發(fā)而產(chǎn)生的，在溫度肯定的狀況下，熱激發(fā)產(chǎn)生的少子數(shù)量是肯定的，電流趨于恒定。

漏電流

太陽(yáng)能電池片可以分3層，即薄層（即N區(qū)），耗盡層（即PN結(jié)），體區(qū)（即P區(qū)），對(duì)電池片而言，始終是有一些有害的雜質(zhì)和缺陷的，有些是硅片本身就有的，也有的是我們的工藝中形成的，這些有害的雜質(zhì)和缺陷可以起到復(fù)合中心的作用，可以虜獲空穴和電子，使它們復(fù)合，復(fù)合的過(guò)程始終伴隨著載流子的定向移動(dòng)，必定會(huì)有微小的電流產(chǎn)生，這些電流對(duì)測(cè)試所得的暗電流的值是有貢獻(xiàn)的，由薄層貢獻(xiàn)的部分稱之為薄層漏電流，由體區(qū)貢獻(xiàn)的部分稱之為體漏電流。

測(cè)試暗電流的目的

（1）防止擊穿

假如電池片做成組件時(shí)，電池片的正負(fù)極被接反，或者組件被加上反偏電壓時(shí)，由于電池片的暗電流過(guò)大，電流疊加后會(huì)快速的將電池片擊穿，不過(guò)這樣的狀況很少發(fā)生，所以測(cè)試暗電流在這方面作用不是很大。

（2）監(jiān)控工藝

當(dāng)電池片工藝流程結(jié)束后，可以通過(guò)測(cè)試暗電流來(lái)觀看可能消失的工藝的問(wèn)題，前面說(shuō)過(guò)，暗電流是由反向飽和電流和薄層漏電流以及體漏電流組成的，分別用J1，J2，J3表示，當(dāng)我們給片子加反偏電壓時(shí)，暗電流隨電壓的上升而上升，分3個(gè)區(qū)，1區(qū)暗電流由J2起支配作用，2區(qū)由J3起支配作用，3區(qū)由J1起支配作用，3個(gè)區(qū)的分界點(diǎn)由詳細(xì)的測(cè)試電壓而打算的。為什么暗電流會(huì)隨電壓上升而增大呢？當(dāng)有電壓加在片子上時(shí)，對(duì)硅片有了電注入，電注入激發(fā)出非平衡載流子，電壓越大激發(fā)的非平衡載流子越多，形成的暗電流越大，暗電流的增長(zhǎng)速度隨電壓越大而變慢，直到片子被擊穿。一般我們測(cè)試暗電流