出典：ecogeneration.com.au
専門家は、潜在的な劣化の影響に関して、インストール直後にPERCテクノロジーが直面する課題を一貫して指摘しています。 LONGi Solarは、PERCセルおよびモジュールの光誘起劣化（LID）の問題に対処して、劣化の問題を防ぎ、最高品質のモジュールを提供するよう取り組んできました。
過去数年間で、別の太陽電池/モジュール効率の低下現象がすべての人の注目を集めました。それは、光と高温による劣化、つまりLeTIDです。
LeTIDは、ウェーハ中の金属不純物と水素の相互作用によって引き起こされると考えられています。 ガリウムドープウェーハでは、ホウ素ドープウェーハに必要なLIDを軽減するためにセル処理に過剰な水素を導入する必要がないため、太陽電池のLeTIDを制御するのが簡単です。
光による劣化は、一般に、光照射下で形成されるホウ素-酸素複合体によって引き起こされると考えられており、設置後の時間の経過とともに太陽電池の効率と電力が低下します。 LIDを軽減するには、ウェーハ内の酸素濃度を下げるか、ホウ素（B）をガリウム（Ga）などの他のドーパントに置き換えることができます。 太陽エネルギー研究所ハーメルン（ISFH）とLONGiが共同で実施した研究では、図1に示すように、Gaドーピングと低酸素ウェーハが効果的であることが示されています。
インゴットプルおよびセル製造段階でのプロセス最適化により、Gaドープウェーハで製造された太陽電池は、Bドープウェーハと比較して0.06〜0.12％（abs）の効率改善を示しました。
LONGiの技術専門家は、徹底的な調査とテストを通じて、再生（光注入または電気注入）処理を必要とせずに、ガリウムをドープした単結晶シリコンウェーハをセルプロセス制御と組み合わせて使用することで、LIDおよびLeTIDの問題を効果的に解決できると結論付けました。
ホウ素をドープしたシリコンウェーハと比較して、ガリウムをドープしたシリコンウェーハはPERCセルの効率を向上させることができます。 ガリウムをドープしたPERCセルにはホウ素-酸素複合体がないため、ホウ素-酸素LIDの通常の現象はありません。 最近のホワイトペーパーではガリウムドープされた単結晶シリコンは、PERCモジュールのLIDの問題を完全に解決します、LONGiは、関連する研究に裏付けられて、この主題に関する調査結果を要約しました。 研究によると、ガリウムをドープしたシリコンウェーハを適用することで、ホウ素をドープしたp型シリコンウェーハを使用するセルが長い間苦しんできた初期のLIDを効果的に軽減できることが強く示されています。
LONGiチームは、ガリウムをドープしたPERCセルとホウ素をドープしたPERCセルのLIDテストを実施しました。 このテストでは、LONGiの大量生産された両面PERCセル（セル効率は約22.7％）を使用しました。 以下は、テスト項目、セルのタイプと数量を含むテストスキームの一部です。
試験結果
1日、75°C：LeTIDを完全に反映するために、LONGiは75°Cのテスト温度を採用しました。 図2は、1sun、75°Cでの264時間のテスト結果を示しています。 ホウ素をドープしたセルは、8時間で最大2.3％に劣化し、96時間で1.3％の安定した値に回復します。 ガリウムをドープしたセルの分解値は、基本的に96時間で1.2％で安定しており、その後ゆっくりと1.3％（216時間）に分解され、わずかに回復します。
×10suns、& gt; 100°C：LeTIDプロセスは、×10suns、& gt; 100°Cを採用することで加速できます。 この方法でのガリウムドープPERCセルのテスト結果を図3に示します。このテスト方法を使用すると、ガリウムドープセルも最初に劣化してから安定状態に戻るプロセスを経験しました。 劣化は5分で1.05％の最大値に達し、90分で0.3％というかなり低いレベルで安定し始めました。
独立した研究に裏打ちされた結果
アリゾナ州立大学のTineU。Naerland（および他の研究者）は、図4に示すように、室温25°Cで不純物のないインジウムドープ、ガリウムドープ、およびホウ素ドープシリコンウェーハの少数キャリア寿命劣化を研究しました。
ガリウムをドープしたシリコンウェーハの少数キャリア寿命は、基本的に10後約300μsの一定値を維持していることがわかります。4ホウ素ドープおよびインジウムドープシリコンウェーハの露光は連続的かつ大幅に劣化します。 したがって、低温光条件下では、ガリウムをドープしたシリコンウェーハは比較的安定しており、基本的に劣化はありません。 ただし、実際の屋外暴露の場合、セルの動作温度は60°Cを超え、ガリウムをドープしたセルも温度の作用下である程度のLeTIDを持ちます。 彼女の研究は、ガリウムをドープしたPERCセルと再生されたホウ素をドープしたPERCセルのさまざまな温度でのLIDに関するLONGiのテスト結果を明確に補足しています。
別の関連する研究は、ウォーリック大学のニコラス・グラントとジョン・マーフィーによって行われ、最近インジウムドーピングの実行可能性を研究し、その比較的深いアクセプターレベルがその可能性を制限することを発見しました。 「ガリウムをドープしたシリコンは、長時間の照明にさらされたときに非常に安定した長い寿命を示しました。 また、既知の有害な再結合のアクティブな欠陥はありませんでした」と、Grantは主要な太陽光発電業界のジャーナルとの最近のやり取りで述べています。
ガリウムをドープしたシリコンウェーハを適用することで、ホウ素をドープしたp型シリコンウェーハを使用するセルが長い間苦しんできた初期のLIDを効果的に軽減できます。 したがって、ガリウムをドープしたシリコンは、ホウ素をドープした現状とは異なり、劣化を軽減するために使用される追加の安定化ステップを必要としません。 ガリウムをドープしたセルの平均効率は、ホウ素をドープしたセルの平均効率よりも0.09％高くなっています。
「私のチームは安定化テストを実施しましたが、ガリウムをドープしたシリコン基板を利用したPERC太陽電池の大幅な劣化は観察されませんでした」と彼は言いました。 「対照的に、同じ実験条件下で、ホウ素をドープしたシリコン基板を備えた同等のPERC太陽電池で大幅な劣化が観察されました。」
