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介紹晶硅太陽能電池光伏組件制造過程

RG15206629988 ? 來源:行業(yè)學(xué)習(xí)與研究 ? 2023-04-11 17:52 ? 次閱讀
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一、N型電池

雖然N型電池技術(shù)難度較大,但N型電池的光電轉(zhuǎn)換效率較高。N型電池包括:TOPcon電池、HJT電池、IBC電池、HBC電池。其中,TOPcon電池和HJT電池是主要技術(shù)路線,已開始擴(kuò)產(chǎn);IBC電池、HBC電池處于實(shí)驗和驗證階段,被稱為“未來技術(shù)”。

(1)TOPcon電池

TOPCon電池的中文名稱是隧穿氧化層鈍化接觸電池,該電池是在N型硅片背面沉積一層極薄的氧化硅層(個人理解:超薄隧道層)和一層重?fù)诫s的多晶硅薄膜,可提高電池的光電轉(zhuǎn)化效率。

TOPCon電池的理論光電轉(zhuǎn)化效率最大值是26.6%。目前,量產(chǎn)TOPCon電池效率超過24%。與主流的PERC電池生產(chǎn)工序相比,TOPCon電池增加硼擴(kuò)散和接觸鈍化層沉積兩個環(huán)節(jié),因此,TOPCon電池生產(chǎn)線可由PERC電池生產(chǎn)線升級建造。TOPCon電池的雙面率略低于PERC電池的雙面率(個人理解:TOPCon電池也可雙面發(fā)電)。

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圖片來源:中國慕課大學(xué)《光伏發(fā)電工程技術(shù)》

TOPCon電池的優(yōu)點(diǎn)包括:

1)效率高。目前量產(chǎn)TOPCon電池光電轉(zhuǎn)化效率可超過24%,比主流的PERC電池光電轉(zhuǎn)化效率高1個百分點(diǎn)以上。

2)無衰減。TOPCon電池沒有掉檔(光電轉(zhuǎn)化效率隨使用時間增加而下降)和衰減(電池功率隨使用時間增加而下降)的情況,PERC電池存在掉檔和衰減的情況。

3)長波響應(yīng)好。PERC電池只是對短波響應(yīng)好,TOPCon電池對長波和短波響應(yīng)均優(yōu)(個人理解:TOPCon電池可吸收更長范圍的電磁波,可以吸收更多的能量)。TOPCon電池不受天氣影響,發(fā)電量持續(xù)保障,PERC電池發(fā)電量受天氣影響較大。

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圖片來源:網(wǎng)絡(luò)資料

(2)HJT電池

HJT電池的中文名稱是異質(zhì)結(jié)電池。該電池在N型硅片基底上采用非晶硅沉積的方式形成異質(zhì)結(jié)(根據(jù)百度百科理解:異質(zhì)結(jié)是通過將不同材料的半導(dǎo)體薄膜,依次沉積于同一基底上的結(jié)構(gòu)??蓪愘|(zhì)結(jié)視為特殊的PN結(jié)),該異質(zhì)結(jié)作為鈍化層。HJT電池的開路電壓較高,光電轉(zhuǎn)化效率較高。

HJT電池采用的工藝是低溫工藝(工藝溫度為200℃),低溫工藝可采用更薄的N型硅片,可使硅片成本具有較大的下降空間,目前,量產(chǎn)HJT電池光電轉(zhuǎn)換效率約24%,雙面率超過90%。HJT電池的主要問題包括:設(shè)備與材料的成本較高,工藝控制難度較大。

HJT電池的優(yōu)勢是工序較少,主流的PERC電池需8~10道工序,HJT電池需4道工序。因此,制造HJT電池可簡化工序,有利于光伏電池的產(chǎn)業(yè)化和流程化。

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圖片來源:網(wǎng)絡(luò)資料

(3)IBC電池

IBC電池的中文名稱是叉指背接觸電池。該電池在N型硅片的基礎(chǔ)上,前后表面均覆蓋一層熱氧化膜,以降低表面復(fù)合;并利用光刻技術(shù),在電池背面分別進(jìn)行磷、硼局部擴(kuò)散,可消除高聚光條件下的電壓飽和效應(yīng)。

因為PN結(jié)均在背面叉指狀接觸,所以正面沒有柵線遮擋(個人理解:因為PN結(jié)均在背面,所以正面不需要電極,即正面無需柵線狀電極),正面受光面積增加,提升光電轉(zhuǎn)換效率。

IBC電池的主要問題是工藝較復(fù)雜,成本也較高。

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圖片來源:網(wǎng)絡(luò)資料

(4)HBC電池

HBC電池可被譯為異質(zhì)結(jié)背接觸電池。HBC電池是HJT電池與IBC電池的結(jié)合,可能是IBC電池的潛在發(fā)展方向。

二、鈣鈦礦電池

隨著TOPcon電池、HJT電池、IBC電池實(shí)際光電轉(zhuǎn)換效率接近其理論光電轉(zhuǎn)換效率最大值,業(yè)界開始尋找新一代光伏電池技術(shù),鈣鈦礦電池是其中的一種。 鈣鈦礦電池(PSCs)以鈣鈦礦型金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光層材料,具有高效率、低成本、高柔性等優(yōu)勢,可能是未來光伏移動發(fā)電領(lǐng)域的備選材料之一。但目前,大規(guī)模制備鈣鈦礦層技術(shù)不成熟,鈣鈦礦材料穩(wěn)定性不足,需進(jìn)一步研究才可能走向產(chǎn)業(yè)化。

三、總結(jié)

因工藝與主流PERC電池技術(shù)一脈相承,TOPcon電池的發(fā)展呈現(xiàn)短期確定性。HJT電池性能具有優(yōu)勢,但產(chǎn)線和工藝與PERC電池技術(shù)互不相通,因此,對于主流光伏電池廠商而言,大規(guī)模投入HJT電池暫不經(jīng)濟(jì)。HJT電池技術(shù)與鈣鈦礦電池技術(shù)的融合更優(yōu)。

綜上,TOPcon電池短期優(yōu)勢較大,HJT電池的潛力較大。

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圖片來源:中國慕課大學(xué)《光伏發(fā)電工程技術(shù)》






審核編輯:劉清

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原文標(biāo)題:光伏發(fā)電工程相關(guān)介紹(18)——光伏電池片技術(shù)(下)

文章出處:【微信號:行業(yè)學(xué)習(xí)與研究,微信公眾號:行業(yè)學(xué)習(xí)與研究】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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