Penyelidikan tentang penyeragaman sel TOPCon jenis N
- dikemas kini: 2023-05-14
- By
ooitech
- lawatan: 5485
- 0
Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dengan pembangunan dan penggunaan teknologi baharu, proses baharu dan struktur baharu sel fotovoltaik, industri sel fotovoltaik telah berkembang pesat. Sebagai teknologi utama yang menyokong pembangunan tenaga baharu dan grid pintar, sel jenis-n telah menjadi tumpuan dalam pembangunan perindustrian global.
Oleh kerana sel fotovoltaik sentuhan pempasifan lapisan oksida terowong jenis-n (selepas ini dirujuk sebagai "sel TOPCon jenis-n") mempunyai kelebihan prestasi meningkatkan kecekapan dengan ketara berbanding dengan sel fotovoltaik konvensional, dengan peningkatan dalam transformasi peralatan yang boleh dikawal dan matang, sel TOPCon jenis-n Pengembangan selanjutnya kapasiti pengeluaran domestik telah menjadi hala tuju pembangunan utama sel fotovoltaik berkecekapan tinggi.
Penyeragaman bateri TOPCon jenis-n menghadapi masalah seperti ketidakupayaan untuk menampung piawaian semasa dan keperluan untuk meningkatkan kebolehgunaan piawaian. Kertas kerja ini akan menjalankan penyelidikan dan analisis mengenai penyeragaman bateri TOPCon jenis-n, dan memberi cadangan untuk penyeragaman.Status pembangunan teknologi sel TOPCon jenis-nStruktur bahan asas silikon jenis p yang digunakan dalam sel fotovoltaik konvensional ialah n+pp+, permukaan penerima cahaya ialah permukaan n+, dan resapan fosforus digunakan untuk membentuk pemancar.Terdapat dua jenis utama struktur sel fotovoltaik homojunction untuk bahan asas silikon jenis-n, satu ialah n+np+, dan satu lagi ialah p+nn+.Berbanding dengan silikon jenis-p, silikon jenis-n mempunyai jangka hayat pembawa minoriti yang lebih baik, pengecilan yang lebih rendah, dan potensi kecekapan yang lebih besar.Sel dua belah jenis-n yang diperbuat daripada silikon jenis-n mempunyai kelebihan kecekapan tinggi, tindak balas cahaya rendah yang baik, pekali suhu rendah, dan penjanaan kuasa dua belah yang lebih banyak.Memandangkan keperluan industri untuk kecekapan penukaran fotoelektrik sel fotovoltaik terus meningkat, sel fotovoltaik kecekapan tinggi jenis-n seperti TOPCon, HJT, dan IBC akan secara beransur-ansur menduduki pasaran masa depan.Menurut Pelan Hala Tuju Fotovoltaik Antarabangsa (ITRPV) teknologi industri fotovoltaik global 2021 dan ramalan pasaran, sel jenis-n mewakili teknologi masa depan dan arah pembangunan pasaran sel fotovoltaik di dalam dan luar negara.Antara laluan teknikal bagi tiga jenis bateri jenis-n, bateri TOPCon jenis-n telah menjadi laluan teknologi dengan skala perindustrian terbesar kerana kelebihannya iaitu kadar penggunaan peralatan sedia ada yang tinggi dan kecekapan penukaran yang tinggi.
Pada masa ini, bateri TOPCon jenis n dalam industri biasanya disediakan berdasarkan teknologi LPCVD (pemendapan kimia fasa wap tekanan rendah), yang mempunyai banyak prosedur, kecekapan dan hasil dihadkan, dan peralatan bergantung pada import. Ia perlu diperbaiki. Pengeluaran sel TOPCon jenis-n secara besar-besaran menghadapi kesukaran teknikal seperti kos pembuatan yang tinggi, proses yang rumit, kadar hasil yang rendah dan kecekapan penukaran yang tidak mencukupi.Industri telah membuat banyak percubaan untuk meningkatkan teknologi sel TOPCon jenis-n. Antaranya, teknologi lapisan polysilicon doped in-situ digunakan dalam pemendapan satu proses lapisan oksida terowong dan lapisan polysilicon (n+-polySi) terdop tanpa penyaduran pembalut;Elektrod logam bateri TOPCon jenis-n disediakan dengan menggunakan teknologi baharu mencampurkan pes aluminium dan pes perak, yang mengurangkan kos dan meningkatkan rintangan sentuhan; mengguna pakai struktur pemancar terpilih hadapan dan teknologi struktur hubungan pempasifan terowong belakang berbilang lapisan.Peningkatan teknologi dan pengoptimuman proses ini telah memberikan sumbangan tertentu kepada perindustrian sel TOPCon jenis-n.Penyelidikan mengenai penyeragaman bateri TOPCon jenis-nTerdapat beberapa perbezaan teknikal antara sel TOPCon jenis n dan sel fotovoltaik jenis p konvensional, dan penilaian sel fotovoltaik di pasaran adalah berdasarkan piawaian bateri konvensional semasa, dan tiada keperluan standard yang jelas untuk sel fotovoltaik jenis n .Sel TOPCon jenis-n mempunyai ciri-ciri pengecilan rendah, pekali suhu rendah, kecekapan tinggi, pekali dwimuka tinggi, voltan bukaan tinggi, dll. Ia berbeza daripada sel fotovoltaik konvensional dari segi piawaian.
Bahagian ini akan bermula daripada penentuan penunjuk standard bateri TOPCon jenis-n, menjalankan pengesahan yang sepadan di sekeliling kelengkungan, kekuatan tegangan elektrod, kebolehpercayaan, dan prestasi pengecilan akibat cahaya awal, dan membincangkan keputusan pengesahan.Penentuan penunjuk piawaiSel fotovoltaik konvensional adalah berdasarkan standard produk GB/T29195-2012 "Spesifikasi Umum untuk Sel Suria Silikon Kristal Digunakan Tanah", yang jelas memerlukan parameter ciri sel fotovoltaik.Berdasarkan keperluan GB/T29195-2012, digabungkan dengan ciri teknikal bateri TOPCon jenis n, analisis telah dijalankan item demi item.Lihat Jadual 1, bateri TOPCon jenis-n pada asasnya sama dengan bateri konvensional dari segi saiz dan rupa;
Jadual 1 Perbandingan antara bateri TOPCon jenis n dan keperluan GB/T29195-2012
Dari segi parameter prestasi elektrik dan pekali suhu, ujian dijalankan mengikut IEC60904-1 dan IEC61853-2, dan kaedah ujian adalah konsisten dengan bateri konvensional; keperluan untuk sifat mekanikal adalah berbeza daripada bateri konvensional dari segi tahap lentur dan kekuatan tegangan elektrod.Di samping itu, mengikut persekitaran aplikasi sebenar produk, ujian haba lembap ditambah sebagai keperluan kebolehpercayaan.Berdasarkan analisis di atas, eksperimen telah dijalankan untuk mengesahkan sifat mekanikal dan kebolehpercayaan bateri TOPCon jenis-n.Produk sel fotovoltaik daripada pengeluar berbeza dengan laluan teknikal yang sama telah dipilih sebagai sampel eksperimen. Sampel telah disediakan oleh Taizhou Jolywood Optoelektronik Technology Co., Ltd.Eksperimen telah dijalankan di makmal pihak ketiga dan makmal perusahaan, dan parameter seperti tahap lenturan dan kekuatan tegangan elektrod, ujian kitaran haba dan ujian haba lembap, dan prestasi pengecilan akibat cahaya awal telah diuji dan disahkan.Pengesahan Sifat Mekanikal Sel FotovoltaikTahap lenturan dan kekuatan tegangan elektrod dalam sifat mekanikal bateri TOPCon jenis n diuji secara langsung pada helaian bateri itu sendiri, dan pengesahan kaedah ujian adalah seperti berikut.Kelengkungan merujuk kepada sisihan antara titik tengah permukaan median sampel yang diuji dan satah rujukan permukaan median. Ia adalah penunjuk penting untuk menilai kerataan bateri di bawah tekanan dengan menguji ubah bentuk lenturan sel fotovoltaik.Kaedah ujian utamanya adalah untuk mengukur jarak dari pusat wafer ke satah rujukan menggunakan penunjuk anjakan tekanan rendah.Jolywood Optoelektronik dan Pelaburan Kuasa Negeri Xi'an menyediakan 20 keping bateri TOPCon jenis-n M10 setiap satu. Kerataan permukaan adalah lebih baik daripada 0.01mm, dan kelengkungan bateri telah diuji dengan alat pengukur dengan resolusi lebih baik daripada 0.01mm.Ujian lenturan bateri dijalankan mengikut peruntukan 4.2.1 dalam GB/T29195-2012.Keputusan ujian ditunjukkan dalam Jadual 2.
Jadual 2 Keputusan ujian lenturan sel TOPCon jenis-n
Piawaian kawalan dalaman perusahaan Jolywood dan Xi'an State Power Investment kedua-duanya memerlukan tahap lenturan tidak lebih tinggi daripada 0.1mm. Menurut analisis keputusan ujian pensampelan, purata darjah lenturan Jolywood Optoelektronik dan Pelaburan Kuasa Negeri Xi'an ialah 0.056mm dan 0.053mm masing-masing. Nilai maksimum ialah 0.08mm dan 0.10mm, masing-masing.Mengikut keputusan pengesahan ujian, keperluan bahawa kelengkungan bateri TOPCon jenis n tidak lebih tinggi daripada 0.1mm adalah dicadangkan.Pengesahan ujian kekuatan tegangan elektrodReben logam disambungkan kepada wayar grid sel fotovoltaik dengan mengimpal untuk mengalirkan arus. Reben pateri dan elektrod hendaklah disambung secara stabil untuk meminimumkan rintangan sentuhan dan memastikan kecekapan pengaliran semasa.Atas sebab ini, ujian kekuatan tegangan elektrod pada wayar grid bateri boleh menilai kebolehkimpalan elektrod dan kualiti kimpalan bateri, yang merupakan kaedah ujian biasa untuk kekuatan lekatan motor bateri fotovoltaik.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
