N-típusú TOPCon cellák szabványosításának kutatása
- frissítve: 2023-05-14
- By
ooitech
- Látogatás: 5530
- 0
Az elmúlt években az új technológiák, új eljárások és a fotovoltaikus cellák új struktúráinak kifejlesztésével és hasznosításával a fotovoltaikus cellaipar gyorsan fejlődött. Az új energia- és intelligens hálózatok fejlesztését támogató kulcsfontosságú technológiaként az n-típusú cellák a globális ipari fejlődés forró pontjává váltak.
Mivel az n-típusú alagút oxidrétegű passzivációs érintkezős fotovoltaikus cella (a továbbiakban: "n-típusú TOPCon cella") azzal a teljesítményelőnnyel rendelkezik, hogy jelentősen javítja a hatékonyságot a hagyományos fotovoltaikus cellákhoz képest, az ellenőrizhető és kiforrott berendezések átalakítási költségének növekedésével, az n-típusú TOPCon cella A hazai gyártókapacitás további bővítése vált a nagy hatásfokú fotovoltaikus cellák fő fejlesztési irányává.
Az n-típusú TOPCon akkumulátorok szabványosítása olyan problémákkal szembesül, mint a jelenlegi szabványok lefedésének képtelensége és a szabványok alkalmazhatóságának javítása. Ez a cikk kutatást és elemzést végez az n-típusú TOPCon akkumulátorok szabványosításával kapcsolatban, és javaslatokat tesz a szabványosításra.Az n-típusú TOPCon cella technológia fejlesztési állapotaA hagyományos fotovoltaikus cellákban használt p-típusú szilícium alapanyag szerkezete n+pp+, a fényt befogadó felület n+ felületű, az emitter kialakításához foszfor diffúziót alkalmaznak.Az n-típusú szilícium alapanyagokhoz két fő homojunkciós fotovoltaikus cellaszerkezet létezik, az egyik az n+np+, a másik a p+nn+.A p-típusú szilíciummal összehasonlítva az n-típusú szilíciumnak jobb a kisebbségi hordozó élettartama, kisebb a csillapítása és nagyobb a hatékonysági potenciálja.Az n-típusú szilíciumból készült n-típusú kétoldalas cella előnyei a nagy hatásfok, a jó gyenge fényre adott válasz, az alacsony hőmérsékleti együttható és a több kétoldalas energiatermelés.Ahogy az iparág követelményei a fotovoltaikus cellák fotoelektromos átalakítási hatékonyságával kapcsolatban folyamatosan növekszenek, az n-típusú, nagy hatásfokú fotovoltaikus cellák, mint például a TOPCon, a HJT és az IBC fokozatosan elfoglalják a jövő piacát.A 2021-es International Photovoltaic Roadmap (ITRPV) globális fotovoltaikus ipari technológia és piaci előrejelzés szerint az n-típusú cellák jelentik a fotovoltaikus cellák jövőbeli technológiai és piacfejlesztési irányát itthon és külföldön egyaránt.A három típusú n-típusú akkumulátor műszaki útjai közül az n-típusú TOPCon akkumulátorok váltak a legnagyobb iparosítási léptékű technológiai úttá, köszönhetően a meglévő berendezések magas kihasználtságának és a magas konverziós hatékonyságnak.
Jelenleg az iparban az n-típusú TOPCon akkumulátorok általában LPCVD (alacsony nyomású gőzfázisú kémiai leválasztás) technológiával készülnek, amelynek számos eljárása van, a hatékonyság és a hozam korlátozott, a berendezések pedig importra támaszkodnak. Javítani kell. Az n-típusú TOPCon cellák nagyüzemi gyártása olyan technikai nehézségekkel néz szembe, mint a magas gyártási költség, bonyolult folyamat, alacsony hozam és nem megfelelő átalakítási hatékonyság.Az ipar számos kísérletet tett az n-típusú TOPCon cellák technológiájának javítására. Ezek közül az in situ adalékolt poliszilícium réteg technológiát alkalmazzák az alagút oxidréteg és adalékolt poliszilícium (n+-polySi) réteg egyfolyamatos felhordása során, burkoló bevonat nélkül;Az n-típusú TOPCon akkumulátor fémelektródája az alumíniumpaszta és az ezüstpaszta új keverési technológiájával készült, amely csökkenti a költségeket és javítja az érintkezési ellenállást; elfogadja az elülső szelektív emitter szerkezetet és a hátsó többrétegű alagút passzivációs érintkezési szerkezet technológiáját.Ezek a technológiai fejlesztések és a folyamatok optimalizálása bizonyos mértékben hozzájárultak az n-típusú TOPCon cellák iparosításához.Kutatás az n-típusú TOPCon akkumulátor szabványosításárólVannak technikai különbségek az n-típusú TOPCon cellák és a hagyományos p-típusú fotovoltaikus cellák között, és a piacon a fotovoltaikus cellák megítélése a jelenlegi hagyományos akkumulátor-szabványokon alapul, és nincs egyértelmű szabványkövetelmény az n-típusú fotovoltaikus cellákra vonatkozóan. .Az n-típusú TOPCon cella alacsony csillapítással, alacsony hőmérsékleti együtthatóval, nagy hatásfokkal, magas bifaciális együtthatóval, magas nyitási feszültséggel stb. rendelkezik. Szabványaiban különbözik a hagyományos fotovoltaikus celláktól.
Ez a rész az n-típusú TOPCon akkumulátor szabványos mutatóinak meghatározásával kezdődik, végezzen megfelelő ellenőrzést a görbület, az elektróda szakítószilárdsága, a megbízhatóság és a kezdeti fény által kiváltott csillapítási teljesítmény körül, és beszélje meg az ellenőrzés eredményeit.Standard mutatók meghatározásaA hagyományos fotovoltaikus cellák a GB/T29195-2012 "General Specifications for Ground-Used Crystalline Silicon Solar Cells" termékszabványon alapulnak, amely egyértelműen megköveteli a fotovoltaikus cellák jellemző paramétereit.Az elemzés a GB/T29195-2012 előírásai alapján, az n-típusú TOPCon akkumulátorok műszaki jellemzőivel kombinálva, tételesen megtörtént.Lásd az 1. táblázatot, az n-típusú TOPCon akkumulátorok méretüket és megjelenésüket tekintve alapvetően megegyeznek a hagyományos akkumulátorokkal;
1. táblázat: Az n-típusú TOPCon akkumulátor és a GB/T29195-2012 követelmények összehasonlítása
Az elektromos teljesítményparaméterek és a hőmérsékleti együttható tekintetében a teszteket az IEC60904-1 és az IEC61853-2 szerint végzik, és a vizsgálati módszerek összhangban vannak a hagyományos akkumulátorokkal; a mechanikai tulajdonságokra vonatkozó követelmények eltérnek a hagyományos akkumulátoroktól a hajlítási fok és az elektródák szakítószilárdsága tekintetében.Ezen túlmenően, a termék tényleges alkalmazási környezetétől függően, megbízhatósági követelményként nedves hőtesztet is hozzáadunk.A fenti elemzés alapján kísérleteket végeztünk az n-típusú TOPCon akkumulátorok mechanikai tulajdonságainak és megbízhatóságának igazolására.Kísérleti mintákként különböző gyártók fotovoltaikus cellás termékeit, azonos műszaki útvonalon választottuk ki. A mintákat a Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd. biztosította.A kísérletet harmadik felek laboratóriumaiban és vállalati laboratóriumokban végezték, és tesztelték és ellenőrizték az olyan paramétereket, mint a hajlítási fok és az elektródák szakítószilárdsága, a termikus ciklusteszt és a nedves hőteszt, valamint a kezdeti fény által indukált csillapítási teljesítmény.A fotovoltaikus cellák mechanikai tulajdonságainak ellenőrzéseAz n-típusú TOPCon akkumulátorok mechanikai tulajdonságaiban a hajlítási fokot és az elektródák szakítószilárdságát közvetlenül az akkumulátorlapon tesztelik, és a vizsgálati módszer ellenőrzése a következő.Hajlítási teszt ellenőrzéseA görbület a vizsgált minta középső felületének középpontja és a középső felület referenciasíkja közötti eltérésre utal. Fontos mutató az akkumulátor feszültség alatti síkságának értékeléséhez a fotovoltaikus cella hajlítási alakváltozásának vizsgálatával.Elsődleges vizsgálati módszere az ostya középpontja és a referenciasík közötti távolság mérése alacsony nyomású elmozdulásjelzővel.A Jolywood Optoelectronics és a Xi'an State Power Investment egyenként 20 darab M10 méretű n-típusú TOPCon akkumulátort biztosított. A felület síksága 0.01 mm-nél jobb volt, az akkumulátor görbületét pedig 0.01 mm-nél jobb felbontású mérőműszerrel teszteltük.Az akkumulátor hajlítási tesztjét a GB/T4.2.1-29195 dokumentum 2012. pontjában leírtak szerint kell elvégezni.A vizsgálati eredményeket a 2. táblázat tartalmazza.
2. táblázat Az n-típusú TOPCon cellák hajlítási vizsgálati eredményei
A Jolywood és a Xi'an State Power Investment vállalati belső ellenőrzési szabványai egyaránt megkövetelik, hogy a hajlítási fok ne haladja meg a 0.1 mm-t. A mintavételi tesztek eredményeinek elemzése szerint a Jolywood Optoelectronics és a Xi'an State Power Investment átlagos hajlítási foka 0.056 mm, illetve 0.053 mm. A maximális értékek 0.08 mm, illetve 0.10 mm.A tesztellenőrzés eredményei szerint az a követelmény, hogy az n-típusú TOPCon akkumulátor görbülete ne legyen nagyobb 0.1 mm-nél.Az elektróda szakítószilárdsági vizsgálatának ellenőrzéseA fémszalag hegesztéssel csatlakozik a fotovoltaikus cella hálózati vezetékéhez, hogy áramot vezessenek. A forrasztószalagot és az elektródát stabilan kell csatlakoztatni az érintkezési ellenállás minimalizálása és az áramvezetési hatékonyság biztosítása érdekében.Emiatt az akkumulátor rácshuzalán végzett elektróda szakítószilárdsági teszt képes értékelni az akkumulátor elektróda hegeszthetőségét és hegesztési minőségét, amely a fotovoltaikus akkumulátormotor tapadási szilárdságának általános vizsgálati módszere.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
