Преглед на технологията и предимствата на фотоволтаичните модули Topcon
Технологията на фотоволтаичните (PV) модули TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) представлява най-новите постижения в соларната индустрия за подобряване на ефективността на клетките и намаляване на разходите. Ядрото на технологията TOPCon се крие в нейната уникална пасивираща контактна структура, която ефективно намалява рекомбинацията на носителя на повърхността на клетката, като по този начин повишава ефективността на преобразуване на клетката.
Технически акценти
Пасивна контактна структура: Клетките TOPCon подготвят супер тънък оксиден силициев слой (1-2 nm) на гърба на силиконовата пластина, последван от отлагането на легиран поликристален силициев слой. Тази структура не само осигурява отлична пасивация на интерфейса, но също така формира селективен канал за транспортиране на носители, позволявайки на мнозинството носители (електрони) да преминават през него, като същевременно предотвратява рекомбинирането на малцинствени носители (дупки), като по този начин значително увеличава напрежението на отворена верига на клетката (Voc) и запълва фактор (FF).
Висока ефективност на преобразуване: Теоретичната максимална ефективност на клетките TOPCon е 28.7%, значително по-висока от 24.5% на традиционните PERC клетки от P-тип. В практическите приложения ефективността на масовото производство на клетки TOPCon е надхвърлила 25%, с потенциал за по-нататъшно подобрение.
Деградация, предизвикана от слаба светлина (LID): N-тип силициеви пластини имат по-ниска деградация, предизвикана от светлина, което означава, че модулите TOPCon могат да поддържат по-висока първоначална производителност при реална употреба, намалявайки загубата на производителност в дългосрочен план.
Оптимизиран температурен коефициент: Температурният коефициент на модулите TOPCon е по-добър от този на модулите PERC, което означава, че при високотемпературни среди загубата на енергия при модулите TOPCon е по-малка, особено в тропическите и пустинните региони, където това предимство е особено очевидно.
Съвместимост: Технологията TOPCon може да бъде съвместима със съществуващите производствени линии PERC, изисквайки само няколко допълнителни устройства, като оборудване за дифузия на бор и оборудване за отлагане на тънък слой, без необходимост от отваряне и подравняване на задната страна, което опростява производствения процес.
Производствен процес
Производственият процес на клетки TOPCon включва основно следните стъпки:
Приготвяне на силиконова вафла: Първо, N-тип силициеви пластини се използват като основен материал за клетката. Пластините от N-тип имат по-дълъг живот на миноритарния носител и по-добра реакция на слаба светлина.
Отлагане на оксиден слой: Супер тънък оксиден силициев слой е отложен върху гърба на силиконовата пластина. Дебелината на този оксиден силициев слой обикновено е между 1-2 nm и е ключът към постигане на пасивиращ контакт.
Отлагане на легиран поликристален силиций: Легиран поликристален силициев слой е отложен върху оксидния слой. Този слой от поликристален силиций може да бъде постигнат чрез технология за химическо отлагане на пари при ниско налягане (LPCVD) или плазмено усилено химическо отлагане на пари (PECVD).
Лечение с отгряване: Обработката с високотемпературно отгряване се използва за промяна на кристалността на слоя поликристален силиций, като по този начин се активира ефективността на пасивиране. Тази стъпка е от решаващо значение за постигане на ниска рекомбинация на интерфейса и висока клетъчна ефективност.
Метализация: Метални решетки и контактни точки са оформени отпред и отзад на клетката за събиране на фото-генерирани носители. Процесът на метализиране на клетките TOPCon изисква специално внимание, за да се избегне увреждане на пасивиращата контактна структура.
Тестване и сортиране: След завършване на производството на клетката се провеждат тестове за електрическа ефективност, за да се гарантира, че клетките отговарят на предварително определените стандарти за работа. След това клетките се сортират според параметрите на ефективността, за да отговорят на нуждите на различните пазари.
Сглобяване на модула: Клетките се сглобяват в модули, обикновено капсуловани с материали като стъкло, EVA (етилен-винил ацетатен съполимер) и заден лист за защита на клетките и осигуряване на структурна опора.
Предимства и предизвикателства
Предимствата на технологията TOPCon се крият в нейната висока ефективност, нисък LID и добър температурен коефициент, всички от които правят модулите TOPCon по-ефективни и имат по-дълъг живот в реални приложения. Въпреки това, технологията TOPCon също е изправена пред предизвикателства по отношение на разходите, особено по отношение на първоначалната инвестиция в оборудването и производствените разходи. С непрекъснатия технологичен напредък и намаляване на разходите, се очаква цената на клетките TOPCon постепенно да намалява, повишавайки тяхната конкурентоспособност на фотоволтаичния пазар.
В обобщение, технологията TOPCon е важна посока за развитието на фотоволтаичната индустрия. Той подобрява ефективността на преобразуване на слънчевите клетки чрез технологични иновации, като същевременно поддържа съвместимост със съществуващите производствени линии, осигурявайки силна техническа подкрепа за устойчивото развитие на фотоволтаичната индустрия. С непрекъснатия технологичен прогрес и намаляване на разходите, фотоволтаичните модули TOPCon се очаква да доминират фотоволтаичния пазар в бъдеще.
Следващо: не повече