光伏组件的亚稳态、暗衰减现象是什么

光伏组件的亚稳态现象指组件在特定外界条件（如光照、温度、电场、湿度等）变化时，性能暂时偏离稳定状态，但可通过外部条件调整（如光照恢复）回归稳态的现象。其核心特征包括：

1. 非平衡性：材料或器件的微观结构（如晶体缺陷、掺杂分布）或电荷分布偏离热力学平衡，未达到最低能量状态。例如，氢化非晶硅（i-a-Si:H）中的悬挂键因氢原子动态迁移导致缺陷态变化。

2. 动态持久性：亚稳态寿命取决于能量势垒高度和外界环境。如TOPCon电池在暗态下氢原子迁移导致钝化界面退化，但光照后可恢复。

3. 外界条件依赖性：状态跃迁由外部激励触发。例如，HJT电池在暗态中因氢原子移动导致钝化层缺陷增加，开路电压（Voc）和填充因子（FF）降低，但光处理可激活硼掺杂，恢复效率。

暗衰减现象是亚稳态的一种具体表现，指组件在无光照（暗态）下性能下降，恢复光照后部分或全部恢复的现象。其典型案例包括：

1. HJT电池暗衰减：

• 机制：暗态中，i-a-Si层氢原子向表面移动，导致缺陷态增加，电子-空穴复合加剧，Voc和FF降低。

• 恢复：光诱导使氢原子扩散，激活硼掺杂，促进Si₃-B-H向B-Si₄转变，提高电导率和场钝化效应，效率回升。

2. TOPCon电池暗衰减：

• 机制：暗态下氢原子迁移或解离，导致隧穿氧化层钝化退化；金属杂质（如铁）再分布引发复合损失。

• 表现：效率迅速下降，但光照后快速恢复，Voc波动显著。

亚稳态与暗衰减的影响：

• 短期波动：组件在昼夜交替、阴影遮挡或实验室测试中可能出现功率“跳动”，易被误判为质量缺陷。

• 长期稳定性：若亚稳态触发机制频繁（如紫外线诱导衰减），可能导致不可逆损伤，需通过材料优化（如抗UVID封装胶膜）和工艺改进（如光注入恢复）缓解。