Изследване на стандартизацията на N-тип TOPCon клетки
- актуализиран: 2023-05-14
- By
ooitech
- посещения: 5481
- 0
През последните години, с развитието и използването на нови технологии, нови процеси и нови структури на фотоволтаични клетки, индустрията на фотоволтаичните клетки се разви бързо. Като ключова технология, подкрепяща развитието на нова енергия и интелигентни мрежи, клетките от n-тип се превърнаха в гореща точка в глобалното индустриално развитие.
Тъй като n-тип тунелна оксидна контактна фотоволтаична клетка с пасивиращ слой (наричана по-нататък "n-тип клетка TOPCon") има предимството на производителността на значително подобряване на ефективността в сравнение с конвенционалните фотоволтаични клетки, с увеличаването на контролируемата цена и трансформацията на зряло оборудване, клетката n-тип TOPCon По-нататъшното разширяване на вътрешния производствен капацитет се превърна в основна посока на развитие на високоефективните фотоволтаични клетки.
Стандартизацията на n-тип TOPCon батерии е изправена пред проблеми като невъзможността да се покрият текущите стандарти и необходимостта от подобряване на приложимостта на стандартите. Тази статия ще проведе изследване и анализ на стандартизацията на n-тип TOPCon батерии и ще даде предложения за стандартизация.Статус на развитие на клетъчната технология TOPCon от n-типСтруктурата на p-тип силициев основен материал, използван в конвенционалните фотоволтаични клетки, е n+pp+, повърхността, която приема светлина, е n+ повърхност, а дифузията на фосфор се използва за формиране на излъчвателя.Съществуват два основни типа хомопреходни фотоволтаични клетъчни структури за n-тип силициеви базови материали, единият е n+np+, а другият е p+nn+.В сравнение с p-тип силиций, n-тип силиций има по-добър живот на малцинствения носител, по-ниско затихване и по-голям потенциал за ефективност.Двустранната клетка от n-тип, изработена от силиций от n-тип, има предимствата на висока ефективност, добра реакция при слаба светлина, нисък температурен коефициент и повече двустранно генериране на енергия.Тъй като изискванията на индустрията за ефективност на фотоелектрическо преобразуване на фотоволтаични клетки продължават да се увеличават, високоефективните фотоволтаични клетки от n-тип като TOPCon, HJT и IBC постепенно ще заемат бъдещия пазар.Според Международната фотоволтаична пътна карта за 2021 г. (ITRPV) за глобалната технология на фотоволтаичната промишленост и пазарната прогноза, n-тип клетките представляват бъдещата технология и посоката на развитие на пазара на фотоволтаичните клетки у дома и в чужбина.Сред техническите маршрути на трите типа n-тип батерии, n-тип TOPCon батерии се превърнаха в технологичния път с най-голям мащаб на индустриализация поради техните предимства на висока степен на използване на съществуващото оборудване и висока ефективност на преобразуване.
Понастоящем n-тип батерии TOPCon в индустрията обикновено се подготвят на базата на LPCVD (химическо отлагане на газова фаза при ниско налягане), която има много процедури, ефективността и производителността са ограничени и оборудването разчита на внос. Трябва да се подобри. Мащабното производство на клетки TOPCon от n-тип е изправено пред технически трудности като високи производствени разходи, сложен процес, ниска степен на добив и недостатъчна ефективност на преобразуване.Индустрията направи много опити да подобри технологията на n-тип TOPCon клетки. Сред тях, технологията на in situ легиран полисилициев слой се прилага при еднопроцесно отлагане на тунелен оксиден слой и легиран полисилициев (n+-polySi) слой без обвивка;Металният електрод на батерията n-тип TOPCon се приготвя чрез използване на новата технология за смесване на алуминиева паста и сребърна паста, което намалява цената и подобрява контактното съпротивление; приема структурата на предния селективен емитер и технологията на задната многослойна тунелна пасивираща контактна структура.Тези технологични надстройки и оптимизация на процесите допринесоха за индустриализацията на n-тип TOPCon клетки.Изследване на стандартизацията на n-тип TOPCon батерияИма някои технически разлики между n-тип TOPCon клетки и конвенционалните p-тип фотоволтаични клетки и преценката на фотоволтаичните клетки на пазара се основава на настоящите конвенционални стандарти за батерии и няма ясни стандартни изисквания за n-тип фотоволтаични клетки .Клетката TOPCon от n-тип има характеристиките на ниско затихване, нисък температурен коефициент, висока ефективност, висок бифациален коефициент, високо напрежение на отваряне и т.н. Тя се различава от конвенционалните фотоволтаични клетки по отношение на стандартите.
Този раздел ще започне от определянето на стандартните показатели на n-тип TOPCon батерия, извършете съответна проверка около кривината, якостта на опън на електрода, надеждността и първоначалната производителност на индуцирано от светлина затихване и обсъдете резултатите от проверката.Определяне на стандартни показателиКонвенционалните фотоволтаични клетки се основават на продуктовия стандарт GB/T29195-2012 „Общи спецификации за наземно използвани кристални силициеви слънчеви клетки“, който ясно изисква характерните параметри на фотоволтаичните клетки.Въз основа на изискванията на GB/T29195-2012, съчетани с техническите характеристики на n-тип TOPCon батерии, анализът беше извършен елемент по елемент.Вижте таблица 1, n-тип TOPCon батерии са основно същите като конвенционалните батерии по отношение на размер и външен вид;
Таблица 1 Сравнение между n-тип батерия TOPCon и изискванията на GB/T29195-2012
По отношение на параметрите на електрическата ефективност и температурния коефициент, тестовете се провеждат съгласно IEC60904-1 и IEC61853-2, а методите за изпитване са в съответствие с конвенционалните батерии; изискванията за механични свойства са различни от конвенционалните батерии по отношение на степента на огъване и якостта на опън на електрода.Освен това, според действителната среда на приложение на продукта, тестът за влажна топлина се добавя като изискване за надеждност.Въз основа на горния анализ бяха проведени експерименти за проверка на механичните свойства и надеждността на n-тип батерии TOPCon.Продукти от фотоволтаични клетки от различни производители с еднакъв технически маршрут бяха избрани като експериментални проби. Пробите са предоставени от Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.Експериментът беше извършен в лаборатории на трети страни и корпоративни лаборатории и бяха тествани и проверени параметри като степен на огъване и якост на опън на електрода, тест за термичен цикъл и тест за влажна топлина, както и първоначално индуцирано от светлина затихване.Проверка на механичните свойства на фотоволтаичните клеткиСтепента на огъване и якостта на опън на електрода в механичните свойства на n-тип батерии TOPCon се тестват директно върху самия лист на батерията и проверката на метода за изпитване е както следва.Проверка на теста за огъванеКривината се отнася до отклонението между централната точка на средната повърхност на изпитвания образец и референтната равнина на средната повърхност. Това е важен индикатор за оценка на плоскостта на батерията под напрежение чрез тестване на деформацията на огъване на фотоволтаичната клетка.Основният му метод за изпитване е да се измери разстоянието от центъра на пластината до референтната равнина с помощта на индикатор за изместване при ниско налягане.Jolywood Optoelectronics и Xi'an State Power Investment предоставиха по 20 броя M10 размер n-type TOPCon батерии. Плоскостта на повърхността е по-добра от 0.01 mm, а кривината на батерията е тествана с измервателен инструмент с разделителна способност, по-добра от 0.01 mm.Тестът за огъване на батерията се извършва съгласно разпоредбите на 4.2.1 в GB/T29195-2012.Резултатите от теста са показани в таблица 2.
Таблица 2 Резултати от теста за огъване на n-тип TOPCon клетки
Стандартите за вътрешен контрол на предприятието на Jolywood и Xi'an State Power Investment изискват степента на огъване да не е по-висока от 0.1 mm. Според анализа на резултатите от теста за вземане на проби, средната степен на огъване на Jolywood Optoelectronics и Xi'an State Power Investment е съответно 0.056 mm и 0.053 mm. Максималните стойности са съответно 0.08 mm и 0.10 mm.Според резултатите от тестовата проверка се предлага изискването кривината на батерията TOPCon от n-тип да не е по-висока от 0.1 mm.Проверка на изпитването за якост на опън на електродаМеталната лента е свързана към решетъчния проводник на фотоволтаичната клетка чрез заваряване, за да провежда ток. Лентата за запояване и електродът трябва да бъдат свързани стабилно, за да се сведе до минимум контактното съпротивление и да се осигури ефективност на токова проводимост.Поради тази причина, тестът за якост на опън на електрода върху решетъчния проводник на батерията може да оцени заваряемостта на електрода и качеството на заваряване на батерията, което е общ метод за изпитване на якостта на адхезия на двигателя на фотоволтаичната батерия.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
