Cercetări privind standardizarea celulelor TOPCon de tip N
- actualizat: 2023-05-14
- By
ooitech
- vizite: 5468
- 0
În ultimii ani, odată cu dezvoltarea și utilizarea de noi tehnologii, noi procese și noi structuri ale celulelor fotovoltaice, industria celulelor fotovoltaice s-a dezvoltat rapid. Fiind o tehnologie cheie care sprijină dezvoltarea de noi energie și rețele inteligente, celulele de tip n au devenit un punct fierbinte în dezvoltarea industrială globală.
Deoarece celula fotovoltaică de contact de pasivare a stratului de oxid tunel de tip n (denumită în continuare „celula TOPCon de tip n”) are avantajul de performanță de a îmbunătăți semnificativ eficiența în comparație cu celulele fotovoltaice convenționale, cu creșterea costurilor controlabile și a transformării echipamentelor mature, celula TOPCon de tip n. Extinderea în continuare a capacității de producție internă a devenit principala direcție de dezvoltare a celulelor fotovoltaice de înaltă eficiență.
Standardizarea bateriilor TOPCon de tip n se confruntă cu probleme precum incapacitatea de a acoperi standardele actuale și nevoia de a îmbunătăți aplicabilitatea standardelor. Această lucrare va efectua cercetări și analize privind standardizarea bateriilor TOPCon de tip n și va oferi sugestii pentru standardizare.Starea dezvoltării tehnologiei de celule TOPCon de tip nStructura materialului de bază de siliciu de tip p utilizat în celulele fotovoltaice convenționale este n+pp+, suprafața de primire a luminii este suprafața n+, iar difuzia fosforului este utilizată pentru a forma emițătorul.Există două tipuri principale de structuri de celule fotovoltaice cu homouncție pentru materiale de bază de siliciu de tip n, unul este n+np+, iar celălalt este p+nn+.În comparație cu siliciul de tip p, siliciul de tip n are o durată de viață mai bună a purtătorului minoritar, o atenuare mai mică și un potențial de eficiență mai mare.Celula cu două fețe de tip n realizată din siliciu de tip n are avantajele unei eficiențe ridicate, un răspuns bun la lumină scăzută, un coeficient de temperatură scăzut și o generare mai mare de energie pe două fețe.Pe măsură ce cerințele industriei pentru eficiența conversiei fotoelectrice a celulelor fotovoltaice continuă să crească, celulele fotovoltaice de înaltă eficiență de tip n, cum ar fi TOPCon, HJT și IBC, vor ocupa treptat piața viitoare.În conformitate cu tehnologia globală a industriei fotovoltaice și prognoza pieței 2021 International Photovoltaic Roadmap (ITRPV), celulele de tip n reprezintă tehnologia viitoare și direcția de dezvoltare a pieței a celulelor fotovoltaice în țară și în străinătate.Dintre rutele tehnice ale celor trei tipuri de baterii de tip n, bateriile de tip n TOPCon au devenit calea tehnologică cu cea mai mare scară de industrializare datorită avantajelor lor de rată ridicată de utilizare a echipamentelor existente și eficiență ridicată de conversie.
În prezent, bateriile TOPCon de tip n din industrie sunt în general pregătite pe baza tehnologiei LPCVD (depunere chimică în fază de vapori de joasă presiune), care are multe proceduri, eficiența și randamentul sunt limitate, iar echipamentele se bazează pe importuri. Trebuie îmbunătățit. Producția pe scară largă a celulelor TOPCon de tip n se confruntă cu dificultăți tehnice, cum ar fi costuri de producție ridicate, proces complicat, rată de randament scăzută și eficiență insuficientă de conversie.Industria a făcut multe încercări de a îmbunătăți tehnologia celulelor TOPCon de tip n. Printre acestea, tehnologia stratului de polisiliciu dopat in situ este aplicată în depunerea cu un singur proces a stratului de oxid de tunel și a stratului de polisiliciu dopat (n+-polySi) fără placare învelită;Electrodul metalic al bateriei TOPCon de tip n este pregătit utilizând noua tehnologie de amestecare a pastei de aluminiu și a pastei de argint, care reduce costul și îmbunătățește rezistența de contact; adoptă structura emițătorului selectiv frontal și tehnologia structurii de contact de pasivare a tunelului multistrat din spate.Aceste upgrade tehnologice și optimizarea procesului au adus anumite contribuții la industrializarea celulelor TOPCon de tip n.Cercetări privind standardizarea bateriei TOPCon de tip nExistă unele diferențe tehnice între celulele TOPCon de tip n și celulele fotovoltaice convenționale de tip p, iar judecata celulelor fotovoltaice de pe piață se bazează pe standardele convenționale actuale ale bateriilor și nu există o cerință standard clară pentru celulele fotovoltaice de tip n. .Celula TOPCon de tip n are caracteristicile de atenuare scăzută, coeficient de temperatură scăzut, eficiență ridicată, coeficient bifacial ridicat, tensiune mare de deschidere etc. Este diferită de celulele fotovoltaice convenționale în ceea ce privește standardele.
Această secțiune va începe de la determinarea indicatorilor standard ai bateriei TOPCon de tip n, efectuați verificarea corespunzătoare în jurul curburii, rezistenței la tracțiune a electrodului, fiabilității și performanței inițiale de atenuare indusă de lumină și discutați rezultatele verificării.Determinarea indicatorilor standardCelulele fotovoltaice convenționale se bazează pe standardul de produs GB/T29195-2012 „Specificații generale pentru celule solare din siliciu cristalin utilizate la sol”, care necesită în mod clar parametrii caracteristici ai celulelor fotovoltaice.Pe baza cerințelor GB/T29195-2012, combinate cu caracteristicile tehnice ale bateriilor TOPCon de tip n, analiza a fost efectuată punct cu articol.Vezi Tabelul 1, bateriile TOPCon de tip n sunt practic aceleași ca și bateriile convenționale în ceea ce privește dimensiunea și aspectul;
Tabel 1 Comparație între bateria TOPCon de tip n și cerințele GB/T29195-2012
În ceea ce privește parametrii de performanță electrică și coeficientul de temperatură, testele sunt efectuate conform IEC60904-1 și IEC61853-2, iar metodele de testare sunt în concordanță cu bateriile convenționale; cerințele pentru proprietățile mecanice sunt diferite de bateriile convenționale în ceea ce privește gradul de încovoiere și rezistența la tracțiune a electrodului.În plus, în conformitate cu mediul real de aplicare al produsului, un test de căldură umedă este adăugat ca o cerință de fiabilitate.Pe baza analizei de mai sus, au fost efectuate experimente pentru a verifica proprietățile mecanice și fiabilitatea bateriilor TOPCon de tip n.Ca probe experimentale au fost selectate produse de celule fotovoltaice de la diferiți producători cu același traseu tehnic. Mostrele au fost furnizate de Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.Experimentul a fost efectuat în laboratoare terțe și laboratoare ale întreprinderilor, iar parametrii precum gradul de încovoiere și rezistența la rupere a electrodului, testul ciclului termic și testul de căldură umedă și performanța inițială de atenuare indusă de lumină au fost testați și verificați.Verificarea proprietăților mecanice ale celulelor fotovoltaiceGradul de încovoiere și rezistența la tracțiune a electrodului în proprietățile mecanice ale bateriilor TOPCon de tip n sunt testate direct pe foaia bateriei în sine, iar verificarea metodei de testare este după cum urmează.Verificarea testului de îndoireCurbura se referă la abaterea dintre punctul central al suprafeței mediane a probei testate și planul de referință al suprafeței mediane. Este un indicator important pentru a evalua planeitatea bateriei sub stres prin testarea deformarii la incovoiere a celulei fotovoltaice.Metoda sa principală de testare este de a măsura distanța de la centrul plachetei la un plan de referință folosind un indicator de deplasare la presiune joasă.Jolywood Optoelectronics și Xi'an State Power Investment au furnizat fiecare 20 de bucăți de baterii TOPCon de tip n M10. Planeitatea suprafeței a fost mai bună de 0.01 mm, iar curbura bateriei a fost testată cu un instrument de măsurare cu o rezoluție mai bună de 0.01 mm.Testul de îndoire a bateriei se efectuează conform prevederilor 4.2.1 din GB/T29195-2012.Rezultatele testului sunt prezentate în tabelul 2.
Tabelul 2 Rezultatele testelor de îndoire ale celulelor TOPCon de tip n
Standardele de control intern ale întreprinderii Jolywood și Xi'an State Power Investment necesită ambele ca gradul de îndoire să nu fie mai mare de 0.1 mm. Conform analizei rezultatelor testului de eșantionare, gradul mediu de îndoire al Jolywood Optoelectronics și Xi'an State Power Investment este de 0.056 mm și, respectiv, 0.053 mm. Valorile maxime sunt 0.08 mm și, respectiv, 0.10 mm.Conform rezultatelor verificării testului, se propune cerința ca curbura bateriei TOPCon de tip n să nu fie mai mare de 0.1 mm.Verificarea rezistenței la tracțiune a electroduluiPanglica metalică este conectată la firul de rețea al celulei fotovoltaice prin sudare pentru a conduce curentul. Panglica de lipit și electrodul trebuie conectate stabil pentru a minimiza rezistența de contact și pentru a asigura eficiența conducției curentului.Din acest motiv, testul de rezistență la tracțiune a electrodului pe firul de rețea al bateriei poate evalua sudabilitatea electrodului și calitatea sudării bateriei, care este o metodă de testare comună pentru rezistența de aderență a motorului bateriei fotovoltaice.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
