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1.晶硅組件的光衰
硼(B)摻雜的P型單晶硅(Cz-直拉法)電池的光衰現象早在1973年已發現，該光衰之后被發現可一定程度恢復的。Jan Scht發現了該光衰主要是“B-O對”引起的并給出了該缺陷的結構(2003)。Axel Herguth提出了“再生態”理論解釋初始光衰后功率恢復并保持穩定的原理(2006)。P型多晶硅電池的衰減則因氧含量相對少而恢復過程不明顯，該衰減被認為不僅與B-O對相關，同時也與金屬雜質相關。
B-O引起的光衰經過一段時間的光照可有一定程度的恢復，如P型單晶硅組件在最初戶外運行的2~3個月，會經歷較明顯的衰減與部分恢復過程，商業化產品首年的衰減可保持在3%以內，P型多晶組件的首年衰減則一般按￡2.5%來質保，電池均無需經過“再生”處理。
2.PERC組件的光衰
P型PERC技術對晶硅電池背面做鈍化，電子需要擴散更長的距離經過激光開槽處才能傳輸到背面的鋁電極，因此缺陷與雜質會引起更加明顯的光衰。如下圖所示，P型單晶PERC電池的光衰均高于常規單晶，P型多晶PERC電池的光衰也高于常規多晶，單晶PERC電池光衰達到3%后開始恢復，多晶PERC電池在約40小時光衰快速達到約3%后繼續衰減至5.5%以上，鑄造單晶在400小時內也并未發生光衰恢復。
因此PERC電池需要經過“再生”處理，如下圖所示，在130攝氏度1.2suns光照1小時的再生處理并穩定后，單晶PERC電池效率可恢復初始值的99.5%。2014年起單晶PERC技術開始規模應用的原因就是：1發現了具有很好鈍化效果的AlOx，2通過產業化的“再生”處理可以對單晶PERC電池的光衰有效控制。研究人員也發現光致衰減實際上是載流子(Carrier)引起的光衰，LID也就可以稱之為CID，高劑量光照或高電流注入均可以加速“再生”過程，生產出“B-O光衰”基本被消除的PERC電池。值得指出的是：常規單晶電池如經過再生處理后的光衰表現略優于單晶PERC電池，很可能是 “B-O光衰”光衰被基本消除后雜質引起的光衰所起的作用，所以制造單晶PERC電池有必要注意硅片的雜質含量。
UNSW(新南威爾士大學)認為(光致)再生過程的機理在于促使P型硅中存在的H+轉化為H0，H0可以鈍化BO+缺陷乃至金屬離子如Fei+、Cri+，商業化的光致再生設備因需要高生產速率，因此需要利用到高強度的光照(如激光)以在幾秒鐘內完成再生過程。如下報告列舉了5家提供光致再生(LIR，Lightinduecdregeneration)設備的企業，其設備均有很好的處理效果。
國內的晶寶、時創、昊建等均開發了電注入(電致再生)設備，不同于光注入設備需要在電池端與在線生產，電注入設備可以離線布置在電池端或組件端，多個電池片堆疊通電處理，在制造端也得到了大規模的應用。
另外，摻Ga的P型硅與摻磷的N型硅則可以根本上杜絕了“B-O”衰減，也可以解決單晶PERC技術的光衰風險。因此單晶PERC技術規模應用在理論上不存在問題，卻對硅片品質與電池技術提出了更高的要求，光伏電站投資者需要選擇技術可靠的供應商以避免風險。
3.多晶PERC光衰與LeTID
根據以下2012年的研究，低氧與摻Ga均無法解決多晶PERC電池的光衰問題，并展示了不同溫度下測試光衰的差別，75oC下的光衰明顯高于25oC的結果，而75oC是組件戶外工作時可能出現的溫度。
因此Q-Cells在15年命名的LeTID(Light andelevated Temperature Induced Degradation，光與升溫導致的衰減)并不是一個新的概念，不少文獻還是堅持使用LIDinmc-silicon(多晶光衰)來描述同一現象。Q-Cells發現多晶PERC電池的開路電壓衰減在95oC高載流子注入的情況下在800小時后恢復至約99%，表明了多晶PERC電池再生態處理理論上的可行性，但由于耗時非常久，產業化付出的成本就會很高。
多晶PERC電池在暗退火處理(如150oC，10小時)時可發生類似的衰減行為，研究者認為該過程與LeTID有相同的機理，因此可以通過研究暗退火過程以確定LeTID的根本原理。UNSW發現P型Cz單晶硅、Fz單晶硅以及N型硅在暗退火后也會發生衰減(考慮到暗退火條件并不見于戶外應用，沒有必要因此擔心單晶PERC技術的產業應用)。UNSW發現了LeTID與氫的相關性；M. A. Jensen認為LeTID是氫與硅片中的一種和幾種缺陷共同作用導致的(evaluating root cause: The distinct roles of hydrogen and firing in activating light andelevated temperature-induced degradation，2018)；Kenta Nakayashiki認為根本原因可能是兩個：1氫和深能級施主缺陷共同形成的點缺陷；2含Cu復合缺陷的構型變化(Engineering Solutions and Root-Cause Analysis for Light-Induced Degradation in p-Type Multicrystalline Silicon PERC Modules, 2016)；Mallory A. Jensen則發現雜質元素Cu和Ni在LeTID過程中起著關鍵作用 (Solubility and Diffusivity: important Metrics in the Search for the Root Cause of Light and Elevated Temperature-Induced Degradation, 2018)
總之，多晶PERC的LID(或稱LeTID)的根本原因仍沒有定論，考慮到各研究者都有實驗依據，光衰很可能是多種因素共同作用導致的。對于產業化的解決上，多晶PERC生產商需要做的包括嚴控多晶硅片質量(采用高品質硅料)，長時間‘再生’處理以及嚴控電池出廠光衰測試(75oC測試，提高抽測頻次)。考慮到18年下半年多晶硅片處于虧本銷售的情況，差的硅料、回料很可能被用到，質量相對較差的硅片制成的多晶PERC組件在系統中存在較高的潛在風險。
目前晶硅電池LeTID的測試標準正在討論中，對于多晶PERC的光衰管控只有出廠測試才有意義，僅僅看第三方的送樣測試結果的參考價值不大，一方面多晶硅片來自鑄錠不同位置，硅片內部缺陷的情況有不同；另一方面單片電池/組件是可以通過特殊處理做到低光衰的。
4.總結
A.P型PERC電池的光衰明顯高于常規BSF電池，因此需要進行“再生”處理；
B.單晶PERC電池的光衰以“B-O”光衰為主，原理上可通過光注入、電注入及摻Ga來解決，但對制造商技術水平提出更高要求，投資者需選擇可靠供應商。
C.多晶PERC電池的光衰機理復雜，也會發生“再生”過程但耗時很久，產業化需要使用高品質硅片并加強電池的出廠光衰管控。
硼(B)摻雜的P型單晶硅(Cz-直拉法)電池的光衰現象早在1973年已發現，該光衰之后被發現可一定程度恢復的。Jan Scht發現了該光衰主要是“B-O對”引起的并給出了該缺陷的結構(2003)。Axel Herguth提出了“再生態”理論解釋初始光衰后功率恢復并保持穩定的原理(2006)。P型多晶硅電池的衰減則因氧含量相對少而恢復過程不明顯，該衰減被認為不僅與B-O對相關，同時也與金屬雜質相關。
B-O引起的光衰經過一段時間的光照可有一定程度的恢復，如P型單晶硅組件在最初戶外運行的2~3個月，會經歷較明顯的衰減與部分恢復過程，商業化產品首年的衰減可保持在3%以內，P型多晶組件的首年衰減則一般按￡2.5%來質保，電池均無需經過“再生”處理。
2.PERC組件的光衰
P型PERC技術對晶硅電池背面做鈍化，電子需要擴散更長的距離經過激光開槽處才能傳輸到背面的鋁電極，因此缺陷與雜質會引起更加明顯的光衰。如下圖所示，P型單晶PERC電池的光衰均高于常規單晶，P型多晶PERC電池的光衰也高于常規多晶，單晶PERC電池光衰達到3%后開始恢復，多晶PERC電池在約40小時光衰快速達到約3%后繼續衰減至5.5%以上，鑄造單晶在400小時內也并未發生光衰恢復。
因此PERC電池需要經過“再生”處理，如下圖所示，在130攝氏度1.2suns光照1小時的再生處理并穩定后，單晶PERC電池效率可恢復初始值的99.5%。2014年起單晶PERC技術開始規模應用的原因就是：1發現了具有很好鈍化效果的AlOx，2通過產業化的“再生”處理可以對單晶PERC電池的光衰有效控制。研究人員也發現光致衰減實際上是載流子(Carrier)引起的光衰，LID也就可以稱之為CID，高劑量光照或高電流注入均可以加速“再生”過程，生產出“B-O光衰”基本被消除的PERC電池。值得指出的是：常規單晶電池如經過再生處理后的光衰表現略優于單晶PERC電池，很可能是 “B-O光衰”光衰被基本消除后雜質引起的光衰所起的作用，所以制造單晶PERC電池有必要注意硅片的雜質含量。
UNSW(新南威爾士大學)認為(光致)再生過程的機理在于促使P型硅中存在的H+轉化為H0，H0可以鈍化BO+缺陷乃至金屬離子如Fei+、Cri+，商業化的光致再生設備因需要高生產速率，因此需要利用到高強度的光照(如激光)以在幾秒鐘內完成再生過程。如下報告列舉了5家提供光致再生(LIR，Lightinduecdregeneration)設備的企業，其設備均有很好的處理效果。
國內的晶寶、時創、昊建等均開發了電注入(電致再生)設備，不同于光注入設備需要在電池端與在線生產，電注入設備可以離線布置在電池端或組件端，多個電池片堆疊通電處理，在制造端也得到了大規模的應用。
另外，摻Ga的P型硅與摻磷的N型硅則可以根本上杜絕了“B-O”衰減，也可以解決單晶PERC技術的光衰風險。因此單晶PERC技術規模應用在理論上不存在問題，卻對硅片品質與電池技術提出了更高的要求，光伏電站投資者需要選擇技術可靠的供應商以避免風險。
3.多晶PERC光衰與LeTID
根據以下2012年的研究，低氧與摻Ga均無法解決多晶PERC電池的光衰問題，并展示了不同溫度下測試光衰的差別，75oC下的光衰明顯高于25oC的結果，而75oC是組件戶外工作時可能出現的溫度。
因此Q-Cells在15年命名的LeTID(Light andelevated Temperature Induced Degradation，光與升溫導致的衰減)并不是一個新的概念，不少文獻還是堅持使用LIDinmc-silicon(多晶光衰)來描述同一現象。Q-Cells發現多晶PERC電池的開路電壓衰減在95oC高載流子注入的情況下在800小時后恢復至約99%，表明了多晶PERC電池再生態處理理論上的可行性，但由于耗時非常久，產業化付出的成本就會很高。
多晶PERC電池在暗退火處理(如150oC，10小時)時可發生類似的衰減行為，研究者認為該過程與LeTID有相同的機理，因此可以通過研究暗退火過程以確定LeTID的根本原理。UNSW發現P型Cz單晶硅、Fz單晶硅以及N型硅在暗退火后也會發生衰減(考慮到暗退火條件并不見于戶外應用，沒有必要因此擔心單晶PERC技術的產業應用)。UNSW發現了LeTID與氫的相關性；M. A. Jensen認為LeTID是氫與硅片中的一種和幾種缺陷共同作用導致的(evaluating root cause: The distinct roles of hydrogen and firing in activating light andelevated temperature-induced degradation，2018)；Kenta Nakayashiki認為根本原因可能是兩個：1氫和深能級施主缺陷共同形成的點缺陷；2含Cu復合缺陷的構型變化(Engineering Solutions and Root-Cause Analysis for Light-Induced Degradation in p-Type Multicrystalline Silicon PERC Modules, 2016)；Mallory A. Jensen則發現雜質元素Cu和Ni在LeTID過程中起著關鍵作用 (Solubility and Diffusivity: important Metrics in the Search for the Root Cause of Light and Elevated Temperature-Induced Degradation, 2018)
總之，多晶PERC的LID(或稱LeTID)的根本原因仍沒有定論，考慮到各研究者都有實驗依據，光衰很可能是多種因素共同作用導致的。對于產業化的解決上，多晶PERC生產商需要做的包括嚴控多晶硅片質量(采用高品質硅料)，長時間‘再生’處理以及嚴控電池出廠光衰測試(75oC測試，提高抽測頻次)。考慮到18年下半年多晶硅片處于虧本銷售的情況，差的硅料、回料很可能被用到，質量相對較差的硅片制成的多晶PERC組件在系統中存在較高的潛在風險。
目前晶硅電池LeTID的測試標準正在討論中，對于多晶PERC的光衰管控只有出廠測試才有意義，僅僅看第三方的送樣測試結果的參考價值不大，一方面多晶硅片來自鑄錠不同位置，硅片內部缺陷的情況有不同；另一方面單片電池/組件是可以通過特殊處理做到低光衰的。
4.總結
A.P型PERC電池的光衰明顯高于常規BSF電池，因此需要進行“再生”處理；
B.單晶PERC電池的光衰以“B-O”光衰為主，原理上可通過光注入、電注入及摻Ga來解決，但對制造商技術水平提出更高要求，投資者需選擇可靠供應商。
C.多晶PERC電池的光衰機理復雜，也會發生“再生”過程但耗時很久，產業化需要使用高品質硅片并加強電池的出廠光衰管控。
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