Recerca sobre l'estandardització de cèl·lules TOPCon de tipus N
- actualitzat: 2023-05-14
- By
ooitech
- visites: 5494
- 0
En els últims anys, amb el desenvolupament i la utilització de noves tecnologies, nous processos i noves estructures de cèl·lules fotovoltaiques, la indústria de les cèl·lules fotovoltaiques s'ha desenvolupat ràpidament. Com a tecnologia clau per donar suport al desenvolupament de noves xarxes energètiques i intel·ligents, les cèl·lules de tipus n s'han convertit en un punt calent en el desenvolupament industrial global.
Com que la cèl·lula fotovoltaica de contacte de passivació de la capa d'òxid de tipus n (d'ara endavant anomenada "cèl·lula TOPCon de tipus n") té l'avantatge de millorar significativament l'eficiència en comparació amb les cèl·lules fotovoltaiques convencionals, amb l'augment de la transformació d'equips madura i controlable de costos, la cèl·lula TOPCon de tipus n L'ampliació addicional de la capacitat de producció nacional s'ha convertit en la principal direcció de desenvolupament de cèl·lules fotovoltaiques d'alta eficiència.
L'estandardització de les bateries TOPCon de tipus n s'enfronta a problemes com la incapacitat de cobrir els estàndards actuals i la necessitat de millorar l'aplicabilitat dels estàndards. Aquest article portarà a terme investigacions i anàlisis sobre l'estandardització de bateries TOPCon de tipus n i donarà suggeriments per a l'estandardització.Estat de desenvolupament de la tecnologia de cèl·lules TOPCon de tipus nL'estructura del material de base de silici de tipus p que s'utilitza a les cèl·lules fotovoltaiques convencionals és n + pp +, la superfície de recepció de la llum és la superfície n + i la difusió de fòsfor s'utilitza per formar l'emissor.Hi ha dos tipus principals d'estructures de cèl·lules fotovoltaiques d'homounció per a materials de base de silici de tipus n, un és n+np+ i l'altre és p+nn+.En comparació amb el silici de tipus p, el silici de tipus n té una millor vida útil del portador minoritari, una menor atenuació i un potencial d'eficiència més gran.La cèl·lula de doble cara de tipus n feta de silici de tipus n té els avantatges d'una alta eficiència, una bona resposta a poca llum, un coeficient de baixa temperatura i una generació d'energia més a doble cara.A mesura que els requisits de la indústria per a l'eficiència de conversió fotoelèctrica de les cèl·lules fotovoltaiques continuen augmentant, les cèl·lules fotovoltaiques d'alta eficiència de tipus n com ara TOPCon, HJT i IBC ocuparan gradualment el mercat futur.D'acord amb la tecnologia de la indústria fotovoltaica mundial i la previsió del mercat del Full de Ruta Fotovoltaica Internacional (ITRPV) de 2021, les cèl·lules de tipus n representen la tecnologia futura i la direcció de desenvolupament del mercat de les cèl·lules fotovoltaiques a casa i a l'estranger.Entre les rutes tècniques dels tres tipus de bateries de tipus n, les bateries de tipus n TOPCon s'han convertit en la ruta tecnològica amb l'escala d'industrialització més gran a causa dels seus avantatges d'alta taxa d'utilització dels equips existents i alta eficiència de conversió.
Actualment, les bateries TOPCon de tipus n a la indústria generalment es preparen basant-se en la tecnologia LPCVD (deposició química en fase de vapor a baixa pressió), que té molts procediments, l'eficiència i el rendiment estan restringits i l'equip depèn de les importacions. S'ha de millorar. La producció a gran escala de cèl·lules TOPCon de tipus n s'enfronta a dificultats tècniques com ara un alt cost de fabricació, un procés complicat, una baixa taxa de rendiment i una eficiència de conversió insuficient.La indústria ha fet molts intents per millorar la tecnologia de les cèl·lules TOPCon de tipus n. Entre ells, la tecnologia de capa de polisilici dopat in situ s'aplica a la deposició d'un sol procés de capa d'òxid de túnel i capa de polisilici dopat (n + -polySi) sense embolcall;L'elèctrode metàl·lic de la bateria TOPCon de tipus n es prepara utilitzant la nova tecnologia de barreja de pasta d'alumini i pasta de plata, que redueix el cost i millora la resistència de contacte; adopta l'estructura de l'emissor selectiu frontal i la tecnologia d'estructura de contacte de passivació de túnel multicapa posterior.Aquestes actualitzacions tecnològiques i l'optimització de processos han fet certes contribucions a la industrialització de cèl·lules TOPCon de tipus n.Recerca sobre l'estandardització de la bateria TOPCon de tipus nHi ha algunes diferències tècniques entre les cèl·lules TOPCon de tipus n i les cèl·lules fotovoltaiques de tipus p convencionals, i el judici de les cèl·lules fotovoltaiques al mercat es basa en els estàndards de bateries convencionals actuals, i no hi ha un requisit estàndard clar per a les cèl·lules fotovoltaiques de tipus n. .La cèl·lula TOPCon de tipus n té les característiques de baixa atenuació, baix coeficient de temperatura, alta eficiència, alt coeficient bifacial, alt voltatge d'obertura, etc. Es diferencia de les cèl·lules fotovoltaiques convencionals pel que fa als estàndards.
Aquesta secció començarà a partir de la determinació dels indicadors estàndard de la bateria TOPCon de tipus n, Realitzeu la verificació corresponent al voltant de la curvatura, la resistència a la tracció de l'elèctrode, la fiabilitat i el rendiment inicial d'atenuació induïda per la llum i discutiu els resultats de la verificació.Determinació d'indicadors estàndardLes cèl·lules fotovoltaiques convencionals es basen en l'estàndard de producte GB/T29195-2012 "Especificacions generals per a cèl·lules solars de silici cristal·lí utilitzades a terra", que requereix clarament els paràmetres característics de les cèl·lules fotovoltaiques.D'acord amb els requisits de GB/T29195-2012, combinats amb les característiques tècniques de les bateries TOPCon de tipus n, l'anàlisi es va dur a terme ítem per article.Vegeu la taula 1, les bateries TOPCon de tipus n són bàsicament les mateixes que les bateries convencionals pel que fa a la mida i l'aspecte;
Taula 1 Comparació entre la bateria TOPCon de tipus n i els requisits GB/T29195-2012
Pel que fa als paràmetres de rendiment elèctric i al coeficient de temperatura, les proves es realitzen segons IEC60904-1 i IEC61853-2, i els mètodes de prova són coherents amb les bateries convencionals; els requisits de propietats mecàniques són diferents dels de les bateries convencionals pel que fa al grau de flexió i la resistència a la tracció de l'elèctrode.A més, segons l'entorn d'aplicació real del producte, s'afegeix una prova de calor humida com a requisit de fiabilitat.A partir de l'anàlisi anterior, es van realitzar experiments per verificar les propietats mecàniques i la fiabilitat de les bateries TOPCon de tipus n.Com a mostres experimentals es van seleccionar productes de cèl·lules fotovoltaiques de diferents fabricants amb la mateixa ruta tècnica. Les mostres van ser proporcionades per Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.L'experiment es va dur a terme en laboratoris de tercers i laboratoris empresarials, i es van provar i verificar paràmetres com ara el grau de flexió i la resistència a la tracció de l'elèctrode, la prova del cicle tèrmic i la prova de calor humit i el rendiment inicial d'atenuació induïda per la llum.Verificació de les propietats mecàniques de les cèl·lules fotovoltaiquesEl grau de flexió i la resistència a la tracció de l'elèctrode en les propietats mecàniques de les bateries TOPCon de tipus n es comproven directament a la pròpia fulla de la bateria, i la verificació del mètode de prova és la següent.Verificació de la prova de flexióLa curvatura es refereix a la desviació entre el punt central de la superfície mitjana de la mostra provada i el pla de referència de la superfície mitjana. És un indicador important per avaluar la planitud de la bateria sota estrès provant la deformació de flexió de la cèl·lula fotovoltaica.El seu mètode de prova principal és mesurar la distància des del centre de l'hòstia fins a un pla de referència mitjançant un indicador de desplaçament de baixa pressió.Jolywood Optoelectronics i Xi'an State Power Investment van proporcionar 20 peces de bateries TOPCon de tipus n M10 cadascuna. La planitud de la superfície era millor que 0.01 mm i la curvatura de la bateria es va provar amb una eina de mesura amb una resolució millor que 0.01 mm.La prova de flexió de la bateria es realitza segons les disposicions de 4.2.1 a GB/T29195-2012.Els resultats de la prova es mostren a la taula 2.
Taula 2 Resultats de les proves de flexió de cèl·lules TOPCon de tipus n
Els estàndards de control intern empresarial de Jolywood i Xi'an State Power Investment requereixen que el grau de flexió no sigui superior a 0.1 mm. Segons l'anàlisi dels resultats de la prova de mostreig, el grau de flexió mitjà de Jolywood Optoelectronics i Xi'an State Power Investment és de 0.056 mm i 0.053 mm respectivament. Els valors màxims són 0.08 mm i 0.10 mm, respectivament.Segons els resultats de la verificació de la prova, es proposa el requisit que la curvatura de la bateria TOPCon de tipus n no sigui superior a 0.1 mm.Verificació de la prova de resistència a la tracció dels elèctrodesLa cinta metàl·lica es connecta al cable de xarxa de la cèl·lula fotovoltaica mitjançant soldadura per conduir el corrent. La cinta de soldadura i l'elèctrode s'han de connectar de manera estable per minimitzar la resistència de contacte i garantir l'eficiència de la conducció actual.Per aquest motiu, la prova de resistència a la tracció de l'elèctrode al cable de xarxa de la bateria pot avaluar la soldabilitat de l'elèctrode i la qualitat de la soldadura de la bateria, que és un mètode de prova comú per a la força d'adhesió del motor de la bateria fotovoltaica.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
