N-tüüpi TOPCon rakkude standardimise uurimine
- värskendatud: 2023-05-14
- By
ooitech
- külastused: 5440
- 0
Viimastel aastatel on uute tehnoloogiate, uute protsesside ja fotogalvaaniliste elementide uute struktuuride väljatöötamise ja kasutamisega fotogalvaaniliste elementide tööstus kiiresti arenenud. Uute energia- ja arukate võrkude väljatöötamist toetava võtmetehnoloogiana on n-tüüpi elemendid muutunud ülemaailmse tööstusarengu kuumaks kohaks.
Kuna n-tüüpi tunnel-oksiidkihi passiveerimiskontaktiga fotogalvaanilisel elemendil (edaspidi "n-tüüpi TOPCon-elemendiks") on tõhususe eelis võrreldes tavaliste fotogalvaaniliste elementidega, mis suurendab kulusid kontrollitavate ja küpsete seadmete ümberkujundamiseks, n-tüüpi TOPCon element Kodumaise tootmisvõimsuse edasisest laiendamisest on saanud kõrge efektiivsusega fotogalvaaniliste elementide peamine arendussuund.
N-tüüpi TOPCon akude standardimisel on probleeme, nagu suutmatus katta kehtivaid standardeid ja vajadus parandada standardite rakendatavust. Käesolevas artiklis viiakse läbi uuringud ja analüüsid n-tüüpi TOPCon akude standardimise kohta ning antakse soovitusi standardimiseks.N-tüüpi TOPCon rakutehnoloogia arengustaatusTavalistes fotogalvaanilistes elementides kasutatava p-tüüpi räni alusmaterjali struktuur on n+pp+, valgust vastuvõttev pind on n+ pind ja emitteri moodustamiseks kasutatakse fosfori difusiooni.N-tüüpi räni alusmaterjalide jaoks on kaks peamist tüüpi homoühendusega fotogalvaanilisi elemente, üks on n+np+ ja teine p+nn+.Võrreldes p-tüüpi räniga on n-tüüpi ränil parem vähemuskandja eluiga, väiksem sumbumine ja suurem tõhususe potentsiaal.N-tüüpi ränist valmistatud n-tüüpi kahepoolse elemendi eelisteks on kõrge kasutegur, hea reageerimine vähesele valgusele, madal temperatuurikoefitsient ja rohkem kahepoolset energiatootmist.Kuna tööstusharu nõuded fotogalvaaniliste elementide fotoelektrilise muundamise tõhususe suhtes kasvavad jätkuvalt, hõivavad tulevase turu järk-järgult n-tüüpi kõrge efektiivsusega fotogalvaanilised elemendid, nagu TOPCon, HJT ja IBC.2021. aasta rahvusvahelise fotogalvaanilise tegevuskava (ITRPV) ülemaailmse fotogalvaanilise tööstuse tehnoloogia ja turuprognoosi kohaselt esindavad n-tüüpi elemendid fotogalvaaniliste elementide tulevikutehnoloogiat ja turu arengusuunda nii kodu- kui välismaal.Kolme tüüpi n-tüüpi akude tehniliste marsruutide hulgas on n-tüüpi TOPCon akudest saanud suurima industrialiseerimise mastaabiga tehnoloogiatee, kuna neil on olemasolevate seadmete kõrge kasutusmäär ja kõrge konversioonitõhusus.
Praegu valmistatakse tööstuses kasutatavad n-tüüpi TOPCon akud üldiselt LPCVD (madalsurve aurufaasi keemilise sadestamise) tehnoloogia põhjal, millel on palju protseduure, tõhusus ja tootlikkus on piiratud ning seadmed sõltuvad impordist. Seda on vaja parandada. N-tüüpi TOPCon elementide suuremahuline tootmine seisab silmitsi tehniliste raskustega, nagu kõrged tootmiskulud, keeruline protsess, madal saagis ja ebapiisav konversioonitõhusus.Tööstus on teinud palju katseid n-tüüpi TOPCon elementide tehnoloogia täiustamiseks. Nende hulgas kasutatakse in situ legeeritud polüränikihi tehnoloogiat tunneloksiidi kihi ja legeeritud polüräni (n+-polySi) kihi üheprotsessilisel sadestamisel ilma ümbriskatteta;N-tüüpi TOPCon aku metallelektrood on valmistatud kasutades uut alumiiniumpasta ja hõbedapasta segamise tehnoloogiat, mis vähendab kulusid ja parandab kontakti takistust; võtab kasutusele eesmise selektiivse emitteri struktuuri ja tagumise mitmekihilise tunneli passiveerimise kontaktstruktuuri tehnoloogia.Need tehnoloogilised uuendused ja protsesside optimeerimine on andnud teatud panuse n-tüüpi TOPConi elementide industrialiseerimisele.Uuringud n-tüüpi TOPCon aku standardimise kohtan-tüüpi TOPCon elementide ja tavapäraste p-tüüpi fotogalvaaniliste elementide vahel on mõned tehnilised erinevused ning fotogalvaaniliste elementide hindamine turul põhineb praegustel tavapärastel akustandarditel ning n-tüüpi fotogalvaanilistele elementidele puudub selge standardne nõue. .N-tüüpi TOPCon elemendil on madal sumbumine, madala temperatuuri koefitsient, kõrge efektiivsus, kõrge bifacial koefitsient, kõrge avanemispinge jne. See erineb tavapärastest fotogalvaanilistest elementidest standardite poolest.
See osa algab n-tüüpi TOPCon aku standardnäitajate määramisest, viige läbi vastav kontroll kumeruse, elektroodi tõmbetugevuse, töökindluse ja esialgse valguse poolt põhjustatud sumbumise kohta ning arutage kontrollimise tulemusi.Standardnäitajate määramineTavalised fotogalvaanilised elemendid põhinevad tootestandardil GB/T29195-2012 "General Specifications for Ground-Used Crystalline Silicon Solar Cells", mis nõuab selgelt fotogalvaanilistele elementidele iseloomulikke parameetreid.Lähtudes GB/T29195-2012 nõuetest kombineerituna n-tüüpi TOPCon akude tehniliste omadustega, viidi analüüs läbi punkthaaval.Vaata tabelit 1, n-tüüpi TOPCon akud on oma suuruse ja välimuse poolest põhimõtteliselt samad kui tavaakud;
Tabel 1 N-tüüpi TOPCon aku ja GB/T29195-2012 nõuete võrdlus
Elektriliste toimivusparameetrite ja temperatuurikoefitsiendi osas viiakse katsed läbi vastavalt standarditele IEC60904-1 ja IEC61853-2 ning katsemeetodid on kooskõlas tavaliste akudega; nõuded mehaanilistele omadustele erinevad tavalistest akudest paindeastme ja elektroodi tõmbetugevuse poolest.Lisaks, vastavalt toote tegelikule kasutuskeskkonnale, lisandub töökindluse nõudena ka niiske kuumuse test.Ülaltoodud analüüsi põhjal viidi läbi katsed n-tüüpi TOPCon akude mehaaniliste omaduste ja töökindluse kontrollimiseks.Eksperimentaalseteks proovideks valiti erinevate tootjate fotogalvaanilised elemendid, millel on sama tehniline tee. Näidised esitas Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.Katse viidi läbi kolmandate osapoolte laborites ja ettevõtete laborites ning testiti ja kontrolliti selliseid parameetreid nagu paindeaste ja elektroodi tõmbetugevus, termilise tsükli katse ja niiske kuumuse katse ning esialgne valguse põhjustatud sumbumise jõudlus.Fotogalvaaniliste elementide mehaaniliste omaduste kontrollimineN-tüüpi TOPCon akude paindeastet ja elektroodi tõmbetugevust n-tüüpi TOPCon akude mehaanilistes omadustes testitakse otse aku lehel ja katsemeetodi kontrollimine on järgmine.Paindetesti kontrollimineKumerus viitab hälbele uuritava proovi keskmise pinna keskpunkti ja keskpinna võrdlustasapinna vahel. See on oluline näitaja, et hinnata aku tasasust pinge all, testides fotogalvaanilise elemendi paindedeformatsiooni.Selle esmane katsemeetod on mõõta kaugust vahvli keskpunktist võrdlustasapinnani, kasutades madala rõhu nihke indikaatorit.Jolywood Optoelectronics ja Xi'an State Power Investment andsid kumbki 20 tükki M10 suurusega n-tüüpi TOPCon akut. Pinna tasasus oli parem kui 0.01 mm ja aku kumerust testiti mõõteriistaga, mille eraldusvõime oli parem kui 0.01 mm.Aku paindekatse viiakse läbi vastavalt GB/T4.2.1-29195 punkti 2012 sätetele.Testi tulemused on toodud tabelis 2.
Tabel 2 N-tüüpi TOPCon rakkude painutuskatse tulemused
Nii Jolywoodi kui ka Xi'an State Power Investmenti ettevõtte sisekontrollistandardid nõuavad, et paindeaste ei oleks suurem kui 0.1 mm. Proovivõtu testi tulemuste analüüsi kohaselt on Jolywood Optoelectronics ja Xi'an State Power Investmenti keskmine paindeaste vastavalt 0.056 mm ja 0.053 mm. Maksimaalsed väärtused on vastavalt 0.08 mm ja 0.10 mm.Katsetõendamise tulemuste kohaselt on välja pakutud nõue, et n-tüüpi TOPCon aku kumerus ei tohi olla suurem kui 0.1 mm.Elektroodi tõmbetugevuskatse kontrollimineMetalllint ühendatakse voolu juhtimiseks keevitamise teel fotogalvaanilise elemendi võrgujuhtmega. Jootepael ja elektrood peaksid olema stabiilselt ühendatud, et minimeerida kontakttakistust ja tagada voolu juhtivuse efektiivsus.Sel põhjusel saab aku võrgujuhtme elektroodi tõmbetugevuse testiga hinnata aku elektroodide keevitatavust ja keevituskvaliteeti, mis on fotogalvaanilise aku mootori haardumistugevuse tavaline katsemeetod.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
