Investigación sobre a estandarización de células TOPCon tipo N
- Actualizado: 2023-05-14
- By
ooitech
- Visitas: 5484
- 0
Nos últimos anos, co desenvolvemento e utilización de novas tecnoloxías, novos procesos e novas estruturas de células fotovoltaicas, a industria das células fotovoltaicas desenvolveuse rapidamente. Como tecnoloxía clave que apoia o desenvolvemento de novas enerxías e redes intelixentes, as células de tipo n convertéronse nun punto quente no desenvolvemento industrial global.
Debido a que a célula fotovoltaica de contacto de pasivación da capa de óxido de tipo n (en diante denominada "célula TOPCon de tipo n") ten a vantaxe de mellorar significativamente a eficiencia en comparación coas células fotovoltaicas convencionais, co aumento do custo controlable e da transformación de equipos maduros, a célula TOPCon de tipo n A maior expansión da capacidade de produción doméstica converteuse na principal dirección de desenvolvemento das células fotovoltaicas de alta eficiencia.
A estandarización das baterías TOPCon tipo n enfróntase a problemas como a incapacidade de cubrir os estándares actuais e a necesidade de mellorar a aplicabilidade dos estándares. Este traballo realizará investigacións e análises sobre a estandarización das baterías TOPCon de tipo n e dará suxestións para a estandarización.Estado de desenvolvemento da tecnoloxía de células TOPCon tipo nA estrutura do material base de silicio de tipo p usado nas células fotovoltaicas convencionais é n+pp+, a superficie receptora de luz é a superficie n+ e a difusión de fósforo úsase para formar o emisor.Existen dous tipos principais de estruturas de células fotovoltaicas de homounción para materiais de base de silicio de tipo n, un é n+np+ e o outro p+nn+.En comparación co silicio de tipo p, o silicio de tipo n ten unha mellor vida útil do portador minoritario, unha menor atenuación e un maior potencial de eficiencia.A célula de dobre cara de tipo n feita de silicio de tipo n ten as vantaxes de alta eficiencia, boa resposta á luz baixa, baixo coeficiente de temperatura e máis xeración de enerxía por dobre cara.A medida que os requisitos da industria para a eficiencia de conversión fotoeléctrica das células fotovoltaicas continúan aumentando, as células fotovoltaicas de alta eficiencia de tipo n como TOPCon, HJT e IBC irán ocupando gradualmente o mercado futuro.Segundo a tecnoloxía da industria fotovoltaica global e as previsións do mercado da International Photovoltaic Roadmap (ITRPV) de 2021, as células de tipo n representan a tecnoloxía futura e a dirección de desenvolvemento do mercado das células fotovoltaicas no país e no exterior.Entre as rutas técnicas dos tres tipos de baterías de tipo n, as baterías de tipo n TOPCon convertéronse na ruta tecnolóxica con maior escala de industrialización debido ás súas vantaxes de alta taxa de utilización dos equipos existentes e alta eficiencia de conversión.
Na actualidade, as baterías TOPCon de tipo n na industria prepáranse xeralmente en base á tecnoloxía LPCVD (deposición química en fase de vapor a baixa presión), que ten moitos procedementos, a eficiencia e o rendemento están restrinxidos e os equipos dependen das importacións. Hai que mellorar. A produción a gran escala de células TOPCon tipo n enfróntase a dificultades técnicas como un alto custo de fabricación, un proceso complicado, unha baixa taxa de rendemento e unha eficiencia de conversión insuficiente.A industria ten feito moitos intentos para mellorar a tecnoloxía das células TOPCon de tipo n. Entre elas, a tecnoloxía de capa de polisilicio dopado in situ aplícase na deposición dun só proceso de capa de óxido de túnel e capa de polisilicio dopado (n+-polySi) sen envolver chapado;O electrodo metálico da batería TOPCon tipo n prepárase empregando a nova tecnoloxía de mestura de pasta de aluminio e pasta de prata, o que reduce o custo e mellora a resistencia de contacto; adopta a estrutura de emisor selectivo frontal e a tecnoloxía de estrutura de contacto de pasivación de túnel multicapa traseira.Estas actualizacións tecnolóxicas e optimización de procesos fixeron certas contribucións á industrialización das células TOPCon de tipo n.Investigación sobre a estandarización da batería TOPCon tipo nHai algunhas diferenzas técnicas entre as células TOPCon de tipo n e as células fotovoltaicas de tipo p convencionais, e o xuízo das células fotovoltaicas no mercado baséase nos estándares de batería convencionais actuais e non hai un requisito estándar claro para as células fotovoltaicas de tipo n. .A célula TOPCon tipo n ten as características de baixa atenuación, baixo coeficiente de temperatura, alta eficiencia, alto coeficiente bifacial, alta tensión de apertura, etc. É diferente das células fotovoltaicas convencionais en termos de estándares.
Esta sección comezará a partir da determinación dos indicadores estándar da batería TOPCon tipo n, realizar a verificación correspondente en torno á curvatura, resistencia á tracción do electrodo, fiabilidade e rendemento inicial de atenuación inducida pola luz, e discutir os resultados da verificación.Determinación de indicadores estándarAs células fotovoltaicas convencionais baséanse na norma de produto GB/T29195-2012 "Especificacións xerais para as células solares de silicio cristalino usadas no chan", que require claramente os parámetros característicos das células fotovoltaicas.En base aos requisitos de GB/T29195-2012, combinados coas características técnicas das baterías TOPCon de tipo n, a análise realizouse elemento por elemento.Consulte a Táboa 1, as baterías TOPCon tipo n son basicamente as mesmas que as baterías convencionais en termos de tamaño e aparencia;
Táboa 1 Comparación entre a batería TOPCon tipo n e os requisitos GB/T29195-2012
En termos de parámetros de rendemento eléctrico e coeficiente de temperatura, as probas realízanse segundo IEC60904-1 e IEC61853-2, e os métodos de proba son consistentes coas baterías convencionais; os requisitos de propiedades mecánicas son diferentes das baterías convencionais en termos de grao de flexión e resistencia á tracción do electrodo.Ademais, segundo o ambiente de aplicación real do produto, engádese unha proba de calor húmido como requisito de fiabilidade.En base á análise anterior, realizáronse experimentos para verificar as propiedades mecánicas e a fiabilidade das baterías TOPCon tipo n.Seleccionáronse como mostras experimentais produtos de células fotovoltaicas de diferentes fabricantes cunha mesma vía técnica. As mostras foron proporcionadas por Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.O experimento realizouse en laboratorios de terceiros e laboratorios empresariais, e probáronse e verificáronse parámetros como o grao de flexión e a resistencia á tracción do electrodo, a proba do ciclo térmico e a proba de calor húmido e o rendemento inicial de atenuación inducida pola luz.Verificación das Propiedades Mecánicas das Células FotovoltaicasO grao de flexión e a resistencia á tracción do electrodo nas propiedades mecánicas das baterías TOPCon tipo n son probados directamente na propia folla da batería e a verificación do método de proba é a seguinte.Verificación da proba de curvaturaA curvatura refírese á desviación entre o punto central da superficie media da mostra probada e o plano de referencia da superficie media. É un indicador importante para avaliar a planitude da batería baixo estrés probando a deformación de flexión da célula fotovoltaica.O seu método de proba principal é medir a distancia desde o centro da oblea ata un plano de referencia utilizando un indicador de desprazamento de baixa presión.Jolywood Optoelectronics e Xi'an State Power Investment proporcionaron 20 pezas de baterías TOPCon de tipo n M10 cada unha. A planitude da superficie foi mellor que 0.01 mm e a curvatura da batería probouse cunha ferramenta de medición cunha resolución mellor que 0.01 mm.A proba de flexión da batería realízase segundo as disposicións de 4.2.1 en GB/T29195-2012.Os resultados das probas móstranse na táboa 2.
Táboa 2 Resultados das probas de flexión das células TOPCon de tipo n
Os estándares de control interno empresarial de Jolywood e Xi'an State Power Investment requiren que o grao de flexión non sexa superior a 0.1 mm. Segundo a análise dos resultados das probas de mostraxe, o grao medio de flexión de Jolywood Optoelectronics e Xi'an State Power Investment é de 0.056 mm e 0.053 mm respectivamente. Os valores máximos son 0.08 mm e 0.10 mm, respectivamente.Segundo os resultados da verificación da proba, proponse o requisito de que a curvatura da batería TOPCon tipo n non sexa superior a 0.1 mm.Verificación da resistencia á tracción do electrodoA cinta metálica conéctase ao fío da rede da célula fotovoltaica mediante soldadura para conducir a corrente. A cinta de soldadura e o electrodo deben estar conectados de forma estable para minimizar a resistencia de contacto e garantir a eficiencia da condución actual.Por este motivo, a proba de resistencia á tracción do eléctrodo no fío da rede da batería pode avaliar a soldabilidade do electrodo e a calidade de soldeo da batería, que é un método de proba común para a forza de adhesión do motor da batería fotovoltaica.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
