光致衰減現(xiàn)象主要發(fā)生在摻硼的晶硅電池組件上，這個問題最早是由Fischer和Pschunder在1973年發(fā)現(xiàn)的，到2004年J.Schmidt研究結(jié)果認為硼氧對是形成光衰的主要原因，摻硼晶硅中的替位硼和間隙氧在光照下激發(fā)形成的較深能級缺陷引起載流子復(fù)合和電池性能衰退。依據(jù)文獻結(jié)果，光致衰減幅度在3%左右。

單晶和多晶光衰表現(xiàn)不一致

單晶硼氧對的生成原理如下：

研究結(jié)果顯示，單晶電池在初期2-3個月的光照情況下，光致衰減達到峰值，一般為3%左右，稱為初始光衰（LID）現(xiàn)象，硅片中的氧含量越小，單晶電池初始光衰就越低。由于單晶獨特的材料性質(zhì)，在繼續(xù)接受光照3-4個月之后，會顯示出類似退火的特點，單晶輸出功率會回升到十分接近初始水平的程度，之后以較低的穩(wěn)定水平緩慢下降，第一年累計衰減2.5%左右，以后每年衰減不超過0.55%。

多晶電池基本不存在LID現(xiàn)象，但是隨著光照時間的延長，多晶電池功率持續(xù)衰退直至較低水平，沒有發(fā)生恢復(fù)的情況。通常多晶電池第一年衰減2.5%，受硅片品質(zhì)及電池加工工藝的影響，衰減率不完全一致，高的時候第一年會達到3%，以后平均每年衰減0.73%左右。

單晶光衰恢復(fù)理論實證——綠巨人內(nèi)蒙項目發(fā)電量測試

2015年，國內(nèi)知名的大型電站投資機構(gòu)綠巨人在內(nèi)蒙古阿拉善建設(shè)了50MW光伏電站，根據(jù)2014年編制的可行性研究報告選擇了多晶組件，標稱功率255W。為了證實單晶和多晶組件發(fā)電量差異，綠巨人特別安排出一小塊區(qū)域安裝了單晶組件，并從多晶電站中辟出一小塊方陣，與單晶組件在同一條件下進行發(fā)電量測試，測試時間為2015年8月~12月。所選組件均為國內(nèi)一線品牌，單晶和多晶對比的組件數(shù)量及裝機量如下：

在電站運營的前2個月，單晶初始光衰較大，單位裝機的發(fā)電量稍弱于多晶。從第3個月開始，單晶發(fā)電優(yōu)勢逐漸凸顯。

下圖：每千瓦單晶與多晶月度發(fā)電量統(tǒng)計（KWh）

從發(fā)電量差異比率來看，當單晶完成衰減恢復(fù)后，發(fā)電量優(yōu)勢呈現(xiàn)急速回升態(tài)勢。

單晶發(fā)電優(yōu)勢凸顯

實際上，在同樣的材料質(zhì)量、工藝水平和安裝條件下，影響電站每千瓦裝機實際發(fā)電量的因素，除了光衰之外，還有溫度、光照強度等等，國內(nèi)從事單晶和多晶發(fā)電量比較的機構(gòu)不在少數(shù)。中電投、青島隆盛、陽光能源、浙江大學硅材料實驗室、中山大學太陽能研究所等多家企業(yè)、研究機構(gòu)實證數(shù)據(jù)已經(jīng)顯示出，在超過1年的運營期后，每千瓦單晶發(fā)電量比同等條件下的多晶電站高5%左右。

中民投旗下中民新能在2015年第一次戰(zhàn)略采購組件招標中全部采購多晶組件，后來試用部分單晶組件后發(fā)現(xiàn)單晶發(fā)電量優(yōu)勢，并且運營時間越長優(yōu)勢越明顯，于是逐漸加大單晶組件采購比例，2015年最后一次戰(zhàn)略采購組件招標全部采購單晶組件。隨著先進光伏技術(shù)應(yīng)用逐漸推廣，單晶發(fā)電量優(yōu)勢正在被不斷挖掘出來。