Istraživanje standardizacije TOPCon ćelija N-tipa
- ažurirano: 2023
- By
ooitech
- posjeta: 5477
- 0
Poslednjih godina, razvojem i upotrebom novih tehnologija, novih procesa i novih struktura fotonaponskih ćelija, industrija fotonaponskih ćelija se brzo razvijala. Kao ključna tehnologija koja podržava razvoj nove energije i pametnih mreža, ćelije n-tipa postale su žarište u globalnom industrijskom razvoju.
Budući da fotonaponska kontaktna fotonaponska ćelija za pasiviranje sloja tunelskog oksida (u daljem tekstu "n-tip TOPCon ćelija") ima prednost u pogledu performansi u značajnom poboljšanju efikasnosti u poređenju sa konvencionalnim fotonaponskim ćelijama, uz povećanje troškova kontrolisane i zrele transformacije opreme, TOPCon ćelija n-tipa Dalje širenje kapaciteta domaće proizvodnje postalo je glavni razvojni pravac visokoefikasnih fotonaponskih ćelija.
Standardizacija n-tipa TOPCon baterija suočava se s problemima kao što su nemogućnost pokrivanja trenutnih standarda i potreba za poboljšanjem primjenjivosti standarda. U ovom radu će se provesti istraživanje i analiza standardizacije n-tipa TOPCon baterija, te dati prijedlozi za standardizaciju.Status razvoja n-tipa TOPCon ćelijske tehnologijeStruktura p-tipa silikonskog osnovnog materijala koji se koristi u konvencionalnim fotonaponskim ćelijama je n+pp+, površina koja prima svjetlost je n+ površina, a za formiranje emitera koristi se difuzija fosfora.Postoje dvije glavne vrste homojunkcionih fotonaponskih ćelija za materijale na bazi silicija n-tipa, jedna je n+np+, a druga je p+nn+.U poređenju sa silicijumom p-tipa, silicijum n-tipa ima bolji životni vek manjinskih nosača, niže slabljenje i veći potencijal efikasnosti.Dvostrana ćelija n-tipa napravljena od n-tipa silicijuma ima prednosti visoke efikasnosti, dobrog odziva na slabo osvetljenje, niskog temperaturnog koeficijenta i više obostrane proizvodnje energije.Kako se zahtjevi industrije za efikasnošću fotoelektrične konverzije fotonaponskih ćelija i dalje povećavaju, fotonaponske ćelije n-tipa visoke efikasnosti kao što su TOPCon, HJT i IBC postepeno će zauzeti buduće tržište.Prema Međunarodnoj fotonaponskoj mapi puta (ITRPV) za globalnu tehnologiju fotonaponske industrije i prognozu tržišta, ćelije n-tipa predstavljaju buduću tehnologiju i smjer razvoja tržišta fotonaponskih ćelija u zemlji i inostranstvu.Među tehničkim putevima tri tipa baterija n-tipa, n-tipa TOPCon baterije su postale tehnološki put s najvećim razmjerom industrijalizacije zbog svojih prednosti visoke stope iskorištenja postojeće opreme i visoke efikasnosti konverzije.
Trenutno, n-tip TOPCon baterije u industriji se uglavnom pripremaju na osnovu LPCVD (niskotlačne parne faze hemijskog taloženja) tehnologije, koja ima mnogo procedura, efikasnost i prinos su ograničeni, a oprema se oslanja na uvoz. Treba ga poboljšati. Velika proizvodnja TOPCon ćelija n-tipa suočava se sa tehničkim poteškoćama kao što su visoki troškovi proizvodnje, komplikovan proces, niska stopa prinosa i nedovoljna efikasnost konverzije.Industrija je učinila mnogo pokušaja da poboljša tehnologiju n-tipa TOPCon ćelija. Među njima, in situ tehnologija dopiranog polisilicijumskog sloja primenjuje se u jednoprocesnom taloženju tunelskog oksidnog sloja i dopiranog polisilicijumskog (n+-poliSi) sloja bez omotača;Metalna elektroda n-tipa TOPCon baterije je pripremljena primenom nove tehnologije mešanja aluminijumske i srebrne paste, što smanjuje cenu i poboljšava kontaktnu otpornost; usvaja prednju selektivnu strukturu emitera i stražnju višeslojnu tehnologiju kontaktne strukture za pasivizaciju tunela.Ove tehnološke nadogradnje i optimizacija procesa dale su određeni doprinos industrijalizaciji n-tipa TOPCon ćelija.Istraživanje standardizacije n-tipa TOPCon baterijePostoje neke tehničke razlike između TOPCon ćelija n-tipa i konvencionalnih fotonaponskih ćelija p-tipa, a procjena fotonaponskih ćelija na tržištu se temelji na trenutnim standardima konvencionalnih baterija, a ne postoji jasan standardni zahtjev za fotonaponske ćelije n-tipa. .TopCon ćelija n-tipa ima karakteristike niskog prigušenja, niskog temperaturnog koeficijenta, visoke efikasnosti, visokog bifacijalnog koeficijenta, visokog napona otvaranja, itd. Razlikuje se od konvencionalnih fotonaponskih ćelija u smislu standarda.
Ovaj odjeljak će početi od određivanja standardnih indikatora n-tipa TOPCon baterije, izvršiti odgovarajuću verifikaciju oko zakrivljenosti, vlačne čvrstoće elektrode, pouzdanosti i početne performanse slabljenja izazvanog svjetlom i razgovarati o rezultatima verifikacije.Određivanje standardnih indikatoraKonvencionalne fotonaponske ćelije su zasnovane na standardu proizvoda GB/T29195-2012 "Opšte specifikacije za solarne ćelije sa kristalnim silikonom", koji jasno zahteva karakteristične parametre fotonaponskih ćelija.Na osnovu zahtjeva GB/T29195-2012, u kombinaciji sa tehničkim karakteristikama n-tipa TOPCon baterija, analiza je izvršena stavku po stavku.Pogledajte tabelu 1, n-tip TOPCon baterije su u osnovi iste kao i konvencionalne baterije u smislu veličine i izgleda;
Tabela 1 Poređenje između n-tipa TOPCon baterije i zahtjeva GB/T29195-2012
U pogledu parametara električnih performansi i temperaturnog koeficijenta, ispitivanja se provode prema IEC60904-1 i IEC61853-2, a metode ispitivanja su u skladu sa konvencionalnim baterijama; zahtjevi za mehaničkim svojstvima razlikuju se od konvencionalnih baterija u pogledu stepena savijanja i zatezne čvrstoće elektrode.Osim toga, prema stvarnom okruženju primjene proizvoda, dodat je test vlažne topline kao zahtjev za pouzdanost.Na osnovu gornje analize, sprovedeni su eksperimenti za provjeru mehaničkih svojstava i pouzdanosti n-tipa TOPCon baterija.Kao eksperimentalni uzorci odabrani su proizvodi fotonaponskih ćelija različitih proizvođača sa istim tehničkim putem. Uzorke je obezbijedio Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.Eksperiment je sproveden u laboratorijama trećih strana i laboratorijama preduzeća, a parametri kao što su stepen savijanja i zatezna čvrstoća elektrode, test termičkog ciklusa i test vlažne toplote, i početne performanse slabljenja izazvanog svetlom su testirani i verifikovani.Provjera mehaničkih svojstava fotonaponskih ćelijaStepen savijanja i vlačna čvrstoća elektrode u mehaničkim svojstvima n-tipa TOPCon baterija se direktno testiraju na samoj ploči baterije, a provjera metode ispitivanja je sljedeća.Verifikacija testa savijanjaZakrivljenost se odnosi na odstupanje između središnje točke srednje površine testiranog uzorka i referentne ravnine srednje površine. Važan je indikator za procjenu ravnosti baterije pod stresom testiranjem deformacije savijanja fotonaponske ćelije.Njegova primarna metoda ispitivanja je mjerenje udaljenosti od centra pločice do referentne ravni pomoću indikatora pomaka niskog pritiska.Jolywood Optoelectronics i Xi'an State Power Investment su obezbijedili po 20 komada baterija tipa M10 n tipa TOPCon. Ravnost površine bila je bolja od 0.01 mm, a zakrivljenost baterije testirana je mjernim alatom s rezolucijom boljom od 0.01 mm.Ispitivanje savijanja baterije provodi se prema odredbama 4.2.1 u GB/T29195-2012.Rezultati ispitivanja su prikazani u tabeli 2.
Tabela 2 Rezultati ispitivanja savijanja TOPCon ćelija n-tipa
Standardi interne kontrole preduzeća Jolywood i Xi'an State Power Investment zahtijevaju da stepen savijanja ne bude veći od 0.1 mm. Prema analizi rezultata testova uzorkovanja, prosječni stepen savijanja Jolywood Optoelectronics i Xi'an State Power Investment je 0.056 mm odnosno 0.053 mm. Maksimalne vrijednosti su 0.08 mm i 0.10 mm, respektivno.Prema rezultatima test verifikacije, predlaže se zahtjev da zakrivljenost n-tipa TOPCon baterije ne bude veća od 0.1 mm.Provjera zatezne čvrstoće elektrodeMetalna vrpca je spojena na mrežnu žicu fotonaponske ćelije zavarivanjem za provođenje struje. Traka za lemljenje i elektroda trebaju biti stabilno povezani kako bi se minimizirao kontaktni otpor i osigurala efikasnost provođenja struje.Iz tog razloga, ispitivanje zatezne čvrstoće elektrode na mrežnoj žici baterije može procijeniti zavarljivost elektroda i kvalitet zavarivanja baterije, što je uobičajena metoda ispitivanja čvrstoće prianjanja motora fotonaponske baterije.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
