Zināšanas

Topcon fotoelektrisko moduļu tehnoloģijas un priekšrocību pārskats

TOPCon (Tuneļa oksīda pasivētā kontakta) fotoelektrisko (PV) moduļu tehnoloģija atspoguļo jaunākos sasniegumus saules enerģijas nozarē, lai uzlabotu šūnu efektivitāti un samazinātu izmaksas. TOPCon tehnoloģijas kodols ir tās unikālajā pasivācijas kontaktu struktūrā, kas efektīvi samazina nesēju rekombināciju uz šūnas virsmas, tādējādi uzlabojot šūnas konversijas efektivitāti.

Tehniskie akcenti

1. Pasivācijas kontaktu struktūra: TOPCon šūnas sagatavo īpaši plānu oksīda silīcija slāni (1–2 nm) silīcija vafeles aizmugurē, kam seko leģēta polikristāliskā silīcija slāņa nogulsnēšana. Šī struktūra ne tikai nodrošina izcilu saskarnes pasivāciju, bet arī veido selektīvu nesēju transportēšanas kanālu, ļaujot vairākuma nesējiem (elektroniem) iziet cauri, vienlaikus neļaujot mazākuma nesējiem (caurumiem) rekombinēties, tādējādi ievērojami palielinot šūnas atvērtās ķēdes spriegumu (Voc) un piepildījumu. koeficients (FF).

2. Augsta konversijas efektivitāte: TOPCon šūnu teorētiskā maksimālā efektivitāte ir pat 28.7%, ievērojami augstāka nekā tradicionālo P tipa PERC šūnu 24.5%. Praktiskajā pielietojumā TOPCon šūnu masveida ražošanas efektivitāte ir pārsniegusi 25%, un to ir iespējams uzlabot.

3. Vāja apgaismojuma izraisīta degradācija (LID): N-veida silīcija plāksnēm ir mazāka gaismas izraisīta degradācija, kas nozīmē, ka TOPCon moduļi var uzturēt augstāku sākotnējo veiktspēju faktiskajā lietošanā, samazinot veiktspējas zudumu ilgtermiņā.

4. Optimizēts temperatūras koeficients: TOPCon moduļu temperatūras koeficients ir labāks nekā PERC moduļiem, kas nozīmē, ka augstas temperatūras vidē TOPCon moduļu elektroenerģijas ražošanas zudumi ir mazāki, īpaši tropu un tuksneša reģionos, kur šī priekšrocība ir īpaši acīmredzama.

5. Savienojamība: TOPCon tehnoloģija var būt savietojama ar esošajām PERC ražošanas līnijām, kurām ir nepieciešamas tikai dažas papildu ierīces, piemēram, bora difūzijas un plānās kārtiņas uzklāšanas iekārtas, bez nepieciešamības pēc aizmugures atvēršanas un izlīdzināšanas, vienkāršojot ražošanas procesu.

Ražošanas process

TOPCon šūnu ražošanas process galvenokārt ietver šādas darbības:

1. Silīcija vafeļu sagatavošana: Pirmkārt, N-veida silīcija vafeles tiek izmantotas kā šūnas pamatmateriāls. N tipa plāksnēm ir ilgāks mazākuma nesēja kalpošanas laiks un labāka vājā gaismas reakcija.

2. Oksīda slāņa nogulsnēšanās: Silīcija vafeles aizmugurē ir uzklāts īpaši plāns oksīda silīcija slānis. Šī oksīda silīcija slāņa biezums parasti ir no 1 līdz 2 nm, un tas ir galvenais, lai panāktu pasivācijas kontaktu.

3. Leģēta polikristāliskā silīcija uzklāšana: Uz oksīda slāņa ir uzklāts leģēts polikristāliskā silīcija slānis. Šo polikristāliskā silīcija slāni var iegūt, izmantojot zema spiediena ķīmisko tvaiku pārklāšanas (LPCVD) vai plazmas pastiprinātas ķīmiskās tvaiku pārklāšanas (PECVD) tehnoloģiju.

4. Atkausēšanas apstrāde: Augstas temperatūras atkausēšanas apstrāde tiek izmantota, lai mainītu polikristāliskā silīcija slāņa kristāliskumu, tādējādi aktivizējot pasivācijas veiktspēju. Šis solis ir ļoti svarīgs, lai panāktu zemu saskarnes rekombināciju un augstu šūnu efektivitāti.

5. Metalizācija: šūnas priekšpusē un aizmugurē ir izveidotas metāla režģa līnijas un kontaktpunkti, lai savāktu fotoattēlu radītos nesējus. TOPCon šūnu metalizācijas process prasa īpašu uzmanību, lai nesabojātu pasivācijas kontakta struktūru.

6. Testēšana un šķirošana: Kad elementu ražošana ir pabeigta, tiek veikti elektriskās veiktspējas testi, lai pārliecinātos, ka šūnas atbilst iepriekš noteiktiem veiktspējas standartiem. Pēc tam šūnas tiek sakārtotas pēc veiktspējas parametriem, lai apmierinātu dažādu tirgu vajadzības.

7. Moduļa montāža: šūnas ir saliktas moduļos, kas parasti ir iekapsulēti ar tādiem materiāliem kā stikls, EVA (etilēna-vinilacetāta kopolimērs) un aizmugures loksne, lai aizsargātu šūnas un nodrošinātu strukturālu atbalstu.

Priekšrocības un izaicinājumi

TOPCon tehnoloģijas priekšrocības ir tās augstā efektivitāte, zemais LID un labs temperatūras koeficients, kas padara TOPCon moduļus efektīvākus un tiem ir ilgāks kalpošanas laiks faktiskajās pielietojumos. Tomēr TOPCon tehnoloģija saskaras arī ar izmaksu problēmām, jo ​​īpaši attiecībā uz sākotnējām aprīkojuma investīcijām un ražošanas izmaksām. Ar nepārtrauktu tehnoloģiju attīstību un izmaksu samazināšanos ir sagaidāms, ka TOPCon elementu izmaksas pakāpeniski samazināsies, uzlabojot to konkurētspēju fotoelementu tirgū.

Rezumējot, TOPCon tehnoloģija ir svarīgs virziens fotoelementu nozares attīstībai. Tas uzlabo saules bateriju pārveidošanas efektivitāti, izmantojot tehnoloģiskus jauninājumus, vienlaikus saglabājot savietojamību ar esošajām ražošanas līnijām, nodrošinot spēcīgu tehnisko atbalstu fotoelementu nozares ilgtspējīgai attīstībai. Ar nepārtrauktu tehnoloģisko progresu un izmaksu samazināšanos paredzams, ka TOPCon fotoelementu moduļi nākotnē dominēs fotoelementu tirgū.