Zināšanas

Pētījumi par N-tipa TOPCon šūnu standartizāciju

Pēdējos gados, attīstoties un izmantojot jaunas tehnoloģijas, jaunus procesus un jaunas fotoelektrisko elementu struktūras, fotoelementu nozare ir strauji attīstījusies. Kā galvenā tehnoloģija, kas atbalsta jaunu enerģijas un viedo tīklu attīstību, n-veida šūnas ir kļuvušas par globālās rūpniecības attīstības karsto punktu.

Tā kā n-tipa tuneļa oksīda slāņa pasivācijas kontakta fotoelementu elementam (turpmāk "n-tipa TOPCon šūnai") ir veiktspējas priekšrocība, ievērojami uzlabojot efektivitāti salīdzinājumā ar parastajiem fotoelementiem, palielinoties kontrolējamu un nobriedušu iekārtu pārveidošanas izmaksām, n-veida TOPCon šūna Par galveno augstas efektivitātes fotoelektrisko elementu attīstības virzienu ir kļuvusi iekšzemes ražošanas jaudas turpmāka paplašināšana.

N-tipa TOPCon akumulatoru standartizācija saskaras ar tādām problēmām kā nespēja aptvert pašreizējos standartus un nepieciešamību uzlabot standartu piemērojamību. Šajā rakstā tiks veikti pētījumi un analīze par n-tipa TOPCon akumulatoru standartizāciju un sniegti ieteikumi standartizācijai.

N-tipa TOPCon šūnu tehnoloģijas attīstības statuss

Parastajās fotoelementu šūnās izmantotā p-tipa silīcija bāzes materiāla struktūra ir n+pp+, gaismu uztverošā virsma ir n+ virsma, un izstarotāja veidošanai tiek izmantota fosfora difūzija.

Ir divi galvenie homosavienojuma fotoelementu struktūru veidi n tipa silīcija bāzes materiāliem, viens ir n+np+, bet otrs ir p+nn+.

Salīdzinot ar p-veida silīciju, n-veida silīcijam ir labāks mazākuma nesēja kalpošanas laiks, mazāks vājinājums un lielāks efektivitātes potenciāls.

N-veida abpusējai šūnai, kas izgatavota no n-veida silīcija, ir tādas priekšrocības kā augsta efektivitāte, laba reakcija vājā apgaismojumā, zems temperatūras koeficients un vairāk abpusējas enerģijas ražošanas.

Tā kā nozares prasības attiecībā uz fotoelektrisko elementu fotoelektriskās pārveidošanas efektivitāti turpina pieaugt, n-veida augstas efektivitātes fotoelementi, piemēram, TOPCon, HJT un IBC, pakāpeniski aizņems nākotnes tirgu.

Saskaņā ar 2021. gada Starptautisko fotoelektrisko ceļvedi (ITRPV) globālo fotoelementu nozares tehnoloģiju un tirgus prognozi, n-veida elementi atspoguļo nākotnes tehnoloģiju un tirgus attīstības virzienu fotoelektrisko elementu jomā gan mājās, gan ārvalstīs.

Starp trīs veidu n-tipa akumulatoru tehniskajiem ceļiem n-tipa TOPCon akumulatori ir kļuvuši par tehnoloģiju ceļu ar lielāko industrializācijas mērogu, pateicoties to priekšrocībām, kas saistītas ar augstu esošo iekārtu izmantošanas līmeni un augstu konversijas efektivitāti.

Pašlaik n-tipa TOPCon akumulatori nozarē parasti tiek gatavoti, pamatojoties uz LPCVD (zema spiediena tvaika fāzes ķīmiskās nogulsnēšanas) tehnoloģiju, kurai ir daudz procedūru, efektivitāte un ražība ir ierobežota, un aprīkojums ir atkarīgs no importa. Tas ir jāuzlabo. N-tipa TOPCon šūnu liela mēroga ražošana saskaras ar tehniskām grūtībām, piemēram, augstām ražošanas izmaksām, sarežģītu procesu, zemu ražības līmeni un nepietiekamu konversijas efektivitāti.

Nozare ir veikusi daudzus mēģinājumus uzlabot n-tipa TOPCon šūnu tehnoloģiju. Tostarp in situ leģēta polisilīcija slāņa tehnoloģija tiek pielietota viena procesa tuneļa oksīda slāņa un leģēta polisilīcija (n+-polySi) slāņa uzklāšanā bez iesaiņojuma pārklājuma;

N-veida TOPCon akumulatora metāla elektrods ir sagatavots, izmantojot jauno alumīnija pastas un sudraba pastas sajaukšanas tehnoloģiju, kas samazina izmaksas un uzlabo kontakta pretestību; izmanto priekšējo selektīvā emitētāja struktūru un aizmugurējās daudzslāņu tunelēšanas pasivācijas kontaktu struktūras tehnoloģiju.

Šie tehnoloģiskie uzlabojumi un procesa optimizācija ir devuši zināmu ieguldījumu n-tipa TOPCon šūnu industrializācijā.

Pētījums par n-tipa TOPCon akumulatora standartizāciju

Pastāv dažas tehniskas atšķirības starp n-tipa TOPCon elementiem un parastajiem p-tipa fotoelektriskajiem elementiem, un spriedums par fotoelementiem tirgū ir balstīts uz pašreizējiem parastajiem akumulatoru standartiem, un nav skaidras standarta prasības attiecībā uz n-tipa fotoelementiem. .

N-tipa TOPCon elementam ir zems vājināšanās, zems temperatūras koeficients, augsta efektivitāte, augsts bifacial koeficients, augsts atvēršanas spriegums utt. Tas atšķiras no parastajiem fotoelementiem standartu ziņā.

Šī sadaļa sāksies ar n-tipa TOPCon akumulatora standarta indikatoru noteikšanu, veiciet atbilstošu izliekuma, elektrodu stiepes izturības, uzticamības un sākotnējās gaismas izraisītās vājināšanas veiktspējas pārbaudi un pārrunājiet verifikācijas rezultātus.

Standarta rādītāju noteikšana

Parastie fotoelementi ir balstīti uz produktu standartu GB/T29195-2012 "General Specifications for Earth-Used Crystalline Silicon Solar Cells", kas nepārprotami pieprasa fotoelementu raksturīgos parametrus.

Balstoties uz GB/T29195-2012 prasībām, apvienojumā ar n-tipa TOPCon akumulatoru tehniskajiem parametriem, analīze tika veikta pa vienam.

Skatiet 1. tabulu, n-veida TOPCon akumulatori būtībā ir tādi paši kā parastie akumulatori pēc izmēra un izskata;

1. tabula n-tipa TOPCon akumulatora un GB/T29195-2012 prasību salīdzinājums

Attiecībā uz elektriskās veiktspējas parametriem un temperatūras koeficientu, testi tiek veikti saskaņā ar IEC60904-1 un IEC61853-2, un testa metodes atbilst parastajiem akumulatoriem; prasības mehāniskajām īpašībām atšķiras no parastajiem akumulatoriem lieces pakāpes un elektrodu stiepes izturības ziņā.

Turklāt atbilstoši produkta faktiskajai lietošanas videi kā uzticamības prasība tiek pievienota mitra karstuma pārbaude.

Pamatojoties uz iepriekš minēto analīzi, tika veikti eksperimenti, lai pārbaudītu n-tipa TOPCon akumulatoru mehāniskās īpašības un uzticamību.

Kā eksperimentālie paraugi tika atlasīti dažādu ražotāju fotoelementu izstrādājumi ar vienādu tehnisko ceļu. Paraugus nodrošināja Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.

Eksperiments tika veikts trešo pušu laboratorijās un uzņēmumu laboratorijās, un tika pārbaudīti un pārbaudīti tādi parametri kā lieces pakāpe un elektrodu stiepes izturība, termiskā cikla tests un mitra karstuma tests, kā arī sākotnējā gaismas izraisītā vājināšanās veiktspēja.

Fotoelektrisko elementu mehānisko īpašību pārbaude

Liekšanas pakāpe un elektrodu stiepes izturība n-tipa TOPCon akumulatoru mehāniskajās īpašībās tiek tieši pārbaudīta uz pašas akumulatora loksnes, un testa metodes pārbaude ir šāda.

01

Liekšanas testa pārbaude

Izliekums attiecas uz novirzi starp pārbaudītā parauga vidējās virsmas centra punktu un vidējās virsmas atskaites plakni. Tas ir svarīgs rādītājs, lai novērtētu akumulatora plakanumu zem slodzes, pārbaudot fotoelementu elementa lieces deformāciju.

Tās galvenā testa metode ir mērīt attālumu no plāksnītes centra līdz atskaites plaknei, izmantojot zema spiediena nobīdes indikatoru.

Jolywood Optoelectronics un Xi'an State Power Investment nodrošināja 20 M10 izmēra n-tipa TOPCon baterijas. Virsmas līdzenums bija labāks par 0.01 mm, un akumulatora izliekums tika pārbaudīts ar mērinstrumentu, kura izšķirtspēja bija labāka par 0.01 mm.

Akumulatora lieces pārbaude tiek veikta saskaņā ar GB/T4.2.1-29195 2012.

Testa rezultāti ir parādīti 2. tabulā.

2. tabula N-tipa TOPCon šūnu lieces testa rezultāti

Gan Jolywood, gan Xi'an State Power Investment uzņēmuma iekšējās kontroles standarti nosaka, ka lieces pakāpe nav augstāka par 0.1 mm. Saskaņā ar paraugu ņemšanas testa rezultātu analīzi Jolywood Optoelectronics un Xi'an State Power Investment vidējā lieces pakāpe ir attiecīgi 0.056 mm un 0.053 mm. Maksimālās vērtības ir attiecīgi 0.08 mm un 0.10 mm.

Saskaņā ar testa pārbaudes rezultātiem tiek ierosināta prasība, lai n-tipa TOPCon akumulatora izliekums nav lielāks par 0.1 mm.

02

Elektrodu stiepes izturības pārbaudes pārbaude

Metāla lente ir savienota ar fotoelektriskās šūnas režģa vadu, metinot strāvu. Lodēšanas lente un elektrods ir jāsavieno stabili, lai samazinātu kontakta pretestību un nodrošinātu strāvas vadīšanas efektivitāti.

Šī iemesla dēļ elektrodu stiepes izturības tests uz akumulatora režģa stieples var novērtēt elektrodu metināmību un akumulatora metināšanas kvalitāti, kas ir izplatīta fotoelementu akumulatora motora saķeres izturības pārbaudes metode.

<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline