Imágenes luminiscentes

El principio básico de las imágenes luminosas es excitar la superficie de una muestra para hacerla brillar y luego capturar la imagen luminosa con una cámara.

Se utilizan habitualmente dos métodos de obtención de imágenes en las células solares de silicio cristalino.

PL, Fotoluminiscencia, fotoluminiscencia, excitación por fotones incidentes. La fuente de luz ilumina uniformemente toda la muestra, por lo que la imagen resultante es un perfil de luminiscencia real de la muestra, que no se ve afectado por una excitación desigual o la resistencia local de la cuerda. La intensidad luminosa local de la imagen está determinada por la densidad de portadores y la vida útil de la región. Cuanto más intensa sea la luz en un área, mayor será el valor de los píxeles. Por el contrario, cuanto menos luminosa sea la región, menor será su valor de píxeles. Hay varios factores que pueden hacer que el brillo disminuya:

• MCLT bajo
• La densidad de dopaje de MCLT es baja.
• Defectos locales (formando un centro de recombinación de portadores y reduciendo la vida útil del portador local). Los defectos locales incluyen impurezas elementales, defectos físicos de los cristales de silicio (como grietas ocultas, dislocaciones) y límites de grano del polisilicio.

EL, electroluminiscencia, excitada por una corriente eléctrica. En el proceso de generación de una imagen EL, se inyecta una corriente excitada en la barra colectora de la célula solar. La resistencia en serie de la propia célula solar hace que la tensión de excitación caiga gradualmente, de modo que el grado de excitación fuera de la barra colectora se debilita gradualmente. Por lo tanto, la imagen también refleja la heterogeneidad de la excitación basándose en la distribución de luminiscencia real. Además, la distribución de resistencia en serie local también cambia el grado de caída en el voltaje de excitación, lo que debilita aún más la luminiscencia.

Análisis y comparación PL vs EL

• La imagen EL contiene efecto de resistencia en serie + efecto de defecto local (pérdida compuesta)
• La imagen PL no refleja el efecto de la resistencia en serie, afectada principalmente por defectos locales (pérdida compuesta)
• Las imágenes de PL son normales y el área de imágenes de EL está oscura, lo que indica que la pérdida de resistencia es el principal factor de pérdida
• Las imágenes PL se oscurecen y las imágenes EL se oscurecen, lo que indica que los defectos (pérdida de compuestos) son la causa principal.

La intensidad de la luminiscencia se analizó más a fondo.

• Generación de transportistas minoritarios excedentes → Recombinación de transportistas minoritarios
• Recombinación SRH, poca intensidad luminosa.
• Recombinación Auger, poca intensidad luminosa.
• Recombinación radiativa, máxima intensidad luminosa (sin estado de defecto)

Interpretación de imágenes PL

La intensidad de PL se correlaciona positivamente con la proporción de excitación de radiación espontánea.

• PL se puede probar con modos de estado estable (SS) y de estado casi estable (QSS)
• Pruebas PL para MCLT, independientemente de la región de carga espacial
• Diagrama de distribución de salida MCLT
• Se puede convertir a iVoc
• Mayor brillo → significa más recombinación de radiación
• Brillo más oscuro → menos recombinación de radiación → valor np más bajo → MCLT más bajo