Ülevaade Topcon fotogalvaanilise mooduli tehnoloogiast ja eelistest
TOPCon (tunneloksiidi passiveeritud kontakt) fotogalvaanilise (PV) mooduli tehnoloogia esindab päikeseenergiatööstuse uusimaid edusamme elementide tõhususe parandamisel ja kulude vähendamisel. TOPCon tehnoloogia tuum seisneb selle ainulaadses passiveerimiskontaktstruktuuris, mis vähendab tõhusalt kandja rekombinatsiooni raku pinnal, suurendades seeläbi raku muundamise efektiivsust.
Tehnilised esiletõstmised
Passiveerimiskontakti struktuur: TOPCon rakud valmistavad räniplaadi tagaküljele üliõhukese ränioksiidikihi (1–2 nm), millele järgneb legeeritud polükristallilise ränikihi sadestamine. See struktuur ei taga mitte ainult suurepärast liidese passiveerimist, vaid moodustab ka selektiivse kandja transpordikanali, võimaldades enamuskandjatel (elektronidel) läbida, takistades samal ajal vähemuskandjate (aukude) rekombineerumist, suurendades seega oluliselt raku avatud vooluahela pinget (Voc) ja täitmist. tegur (FF).
Kõrge konversioonitõhusus: TOPCon elementide teoreetiline maksimaalne efektiivsus on koguni 28.7%, oluliselt kõrgem kui traditsiooniliste P-tüüpi PERC rakkude 24.5%. Praktilistes rakendustes on TOPCon elementide masstootmise efektiivsus ületanud 25%, mis on potentsiaali edasiseks täiustamiseks.
Madala valguse põhjustatud lagunemine (LID): N-tüüpi ränivahvlitel on valguse poolt põhjustatud halvenemine madalam, mis tähendab, et TOPCon moodulid suudavad säilitada tegelikus kasutuses kõrgema esialgse jõudluse, vähendades pikemas perspektiivis jõudluse kadu.
Optimeeritud temperatuuri koefitsient: TOPCon moodulite temperatuurikoefitsient on parem kui PERC moodulitel, mis tähendab, et kõrge temperatuuriga keskkondades on TOPCon moodulite energiakadu väiksem, eriti troopilistes ja kõrbepiirkondades, kus see eelis on eriti ilmne.
Ühilduvus: TOPCon tehnoloogia võib ühilduda olemasolevate PERC tootmisliinidega, vajades vaid mõnda lisaseadet, nagu boori difusiooni- ja õhukese kile sadestamise seadmed, ilma et oleks vaja tagakülge avada ja joondada, mis lihtsustab tootmisprotsessi.
Tootmisprotsess
TOPConi elementide tootmisprotsess koosneb peamiselt järgmistest etappidest:
Ränivahvlite valmistamine: Esiteks kasutatakse raku alusmaterjalina N-tüüpi räniplaate. N-tüüpi vahvlitel on pikem vähemuskandja eluiga ja parem nõrga valguse reaktsioon.
Oksiidkihi sadestamine: Räniplaadi tagaküljele on kantud üliõhuke ränioksiidkiht. Selle oksiidränikihi paksus on tavaliselt 1-2 nm ja see on passiveerimiskontakti saavutamise võti.
Legeeritud polükristallilise räni sadestamine: Oksiidkihile sadestatakse legeeritud polükristalliline ränikiht. Seda polükristallilist ränikihti saab saavutada madala rõhuga keemilise aurustamise-sadestamise (LPCVD) või plasmaga täiustatud keemilise aurustamise-sadestamise (PECVD) tehnoloogia abil.
Lõõmutusravi: Kõrgtemperatuurset lõõmutamist kasutatakse polükristallilise ränikihi kristallilisuse muutmiseks, aktiveerides seeläbi passivatsiooni. See samm on ülioluline madala liidese rekombinatsiooni ja kõrge raku efektiivsuse saavutamiseks.
Metalliseerimine: Raku esi- ja tagaküljele moodustatakse metallist võrejooned ja kontaktpunktid, et koguda fotoga genereeritud kandjaid. TOPCon elementide metalliseerimisprotsess nõuab passiveerimiskontaktstruktuuri kahjustamise vältimiseks erilist tähelepanu.
Testimine ja sorteerimine: Kui elemendi tootmine on lõppenud, viiakse läbi elektrilise jõudluse testid, et tagada elementide vastavus etteantud jõudlusstandarditele. Seejärel sorteeritakse rakud vastavalt jõudlusparameetritele, et vastata erinevate turgude vajadustele.
Mooduli kokkupanek: rakud on kokku pandud mooduliteks, mis on tavaliselt kapseldatud selliste materjalidega nagu klaas, EVA (etüleen-vinüülatsetaadi kopolümeer) ja tagakiht, et kaitsta rakke ja pakkuda struktuurilist tuge.
Eelised ja väljakutsed
TOPCon-tehnoloogia eelised seisnevad selle kõrges efektiivsuses, madalas LID-is ja heas temperatuurikoefitsiendis, mis kõik muudavad TOPConi moodulid tõhusamaks ja pikema elueaga tegelikes rakendustes. Kuid TOPCon tehnoloogial on ka kulude väljakutsed, eriti mis puudutab esialgseid seadmeinvesteeringuid ja tootmiskulusid. Pideva tehnoloogilise arengu ja kulude vähendamisega eeldatakse, et TOPConi elementide maksumus järk-järgult väheneb, suurendades nende konkurentsivõimet fotogalvaanilise turul.
Kokkuvõtlikult võib öelda, et TOPCon tehnoloogia on fotogalvaanilise tööstuse arengu oluline suund. See parandab päikesepatareide muundamise efektiivsust tehnoloogilise innovatsiooni kaudu, säilitades samal ajal ühilduvuse olemasolevate tootmisliinidega, pakkudes tugevat tehnilist tuge fotogalvaanilise tööstuse jätkusuutlikuks arenguks. Pideva tehnoloogilise arengu ja kulude vähendamisega eeldatakse, et TOPConi fotogalvaanilised moodulid domineerivad tulevikus fotogalvaaniliste turul.
Järgmine: enam mitte