Znanja

Istraživanje standardizacije N-tipa TOPCon ćelija

Posljednjih godina, s razvojem i korištenjem novih tehnologija, novih procesa i novih struktura fotonaponskih ćelija, industrija fotonaponskih ćelija se brzo razvila. Kao ključna tehnologija koja podržava razvoj nove energije i pametnih mreža, ćelije n-tipa postale su žarište globalnog industrijskog razvoja.

Budući da n-tip tunelske oksidne slojne pasivne kontaktne fotonaponske ćelije (u daljnjem tekstu "n-tip TOPCon ćelije") ima prednost performansi značajnog poboljšanja učinkovitosti u usporedbi s konvencionalnim fotonaponskim ćelijama, s povećanjem troškova kontrolirane i zrele transformacije opreme, TOPCon ćelija n-tipa Daljnje širenje domaćih proizvodnih kapaciteta postalo je glavni smjer razvoja visokoučinkovitih fotonaponskih ćelija.

Standardizacija TOPCon baterija n-tipa suočava se s problemima poput nemogućnosti pokrivanja trenutnih standarda i potrebe za poboljšanjem primjenjivosti standarda. Ovaj rad će provesti istraživanje i analizu o standardizaciji n-type TOPCon baterija, te dati prijedloge za standardizaciju.

Status razvoja tehnologije ćelija TOPCon tipa n

Struktura osnovnog materijala p-tipa silicija 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 struktura homospojnih fotonaponskih ćelija za n-tip silicijskih osnovnih materijala, jedna je n+np+, a druga je p+nn+.

U usporedbi sa silicijem p-tipa, silicij n-tipa ima bolji životni vijek manjinskih nositelja, nižu atenuaciju i veći potencijal učinkovitosti.

Dvostrana ćelija n-tipa izrađena od silicija n-tipa ima prednosti visoke učinkovitosti, dobrog odziva pri slabom svjetlu, niskog temperaturnog koeficijenta i više dvostrane proizvodnje energije.

Kako zahtjevi industrije za učinkovitošću fotoelektrične pretvorbe fotonaponskih ćelija nastavljaju rasti, fotonaponske ćelije visoke učinkovitosti n-tipa kao što su TOPCon, HJT i IBC postupno će zauzeti buduće tržište.

Prema globalnoj tehnologiji fotonaponske industrije i tržišnoj prognozi Međunarodnog fotonaponskog plana za 2021. (ITRPV), ćelije n-tipa predstavljaju buduću tehnologiju i smjer razvoja tržišta fotonaponskih ćelija u zemlji i inozemstvu.

Među tehničkim pravcima tri vrste baterija n-tipa, TOPCon baterije n-tipa postale su tehnološki put s najvećim opsegom industrijalizacije zbog svojih prednosti visoke stope iskorištenja postojeće opreme i visoke učinkovitosti pretvorbe.

Trenutačno se TOPCon baterije n-tipa u industriji općenito pripremaju na temelju LPCVD (niskotlačna parna faza kemijskog taloženja) tehnologije, koja ima mnogo postupaka, učinkovitost i prinos su ograničeni, a oprema se oslanja na uvoz. Treba ga unaprijediti. Velika proizvodnja n-tipa TOPCon ćelija suočava se s tehničkim poteškoćama kao što su visoki troškovi proizvodnje, kompliciran proces, niska stopa prinosa i nedovoljna učinkovitost pretvorbe.

Industrija je učinila mnogo pokušaja da poboljša tehnologiju n-tipa TOPCon ćelija. Među njima, tehnologija sloja dopiranog polisilicija na licu mjesta primjenjuje se u jednoprocesnom taloženju tunelskog oksidnog sloja i sloja dopiranog polisilicija (n+-poliSi) bez omatanja;

Metalna elektroda n-tipa TOPCon baterije pripremljena je korištenjem nove tehnologije miješanja aluminijske paste i srebrne paste, što smanjuje troškove i poboljšava kontaktni otpor; usvaja strukturu prednjeg selektivnog emitera i tehnologiju stražnje višeslojne tunelske pasivne kontaktne strukture.

Te tehnološke nadogradnje i optimizacija procesa dale su određene doprinose industrijalizaciji n-tipa TOPCon ćelija.

Istraživanje standardizacije n-type TOPCon baterije

Postoje neke tehničke razlike između n-tipa TOPCon ćelija i konvencionalnih p-tipa fotonaponskih ćelija, a prosudba fotonaponskih ćelija na tržištu temelji se na trenutnim konvencionalnim standardima baterija i ne postoji jasan standardni zahtjev za n-tip fotonaponskih ćelija .

TopCon ćelija n-tipa ima karakteristike niske atenuacije, niskog temperaturnog koeficijenta, visoke učinkovitosti, visokog bifacijalnog koeficijenta, visokog napona otvaranja itd. Razlikuje se od konvencionalnih fotonaponskih ćelija u smislu standarda.

Ovaj odjeljak će započeti određivanjem standardnih pokazatelja n-tipa TOPCon baterije, provesti odgovarajuću provjeru oko zakrivljenosti, vlačne čvrstoće elektrode, pouzdanosti i performansi početnog prigušenja izazvanog svjetlom, te raspraviti rezultate provjere.

Određivanje standardnih pokazatelja

Konvencionalne fotonaponske ćelije temelje se na proizvodnoj normi GB/T29195-2012 "Opće specifikacije za solarne ćelije od kristalnog silicija koje se koriste u zemlji", koja jasno zahtijeva karakteristične parametre fotonaponskih ćelija.

Na temelju zahtjeva GB/T29195-2012, u kombinaciji s tehničkim karakteristikama n-type TOPCon baterija, analiza je provedena stavku po stavku.

Pogledajte tablicu 1, TOPCon baterije tipa n u osnovi su iste kao i konvencionalne baterije u smislu veličine i izgleda;

Tablica 1. Usporedba između TOPCon baterije n-tipa i zahtjeva GB/T29195-2012

Što se tiče parametara električnih performansi i temperaturnog koeficijenta, ispitivanja se provode prema IEC60904-1 i IEC61853-2, a metode ispitivanja su u skladu s konvencionalnim baterijama; zahtjevi za mehanička svojstva razlikuju se od konvencionalnih baterija u smislu stupnja savijanja i vlačne čvrstoće elektrode.

Osim toga, u skladu sa stvarnim okruženjem primjene proizvoda, test vlažne topline je dodan kao zahtjev za pouzdanost.

Na temelju gornje analize provedeni su eksperimenti kako bi se potvrdila mehanička svojstva i pouzdanost n-tipa TOPCon baterija.

Kao eksperimentalni uzorci odabrani su proizvodi fotonaponskih ćelija različitih proizvođača s istim tehničkim putem. Uzorke je osigurao Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.

Eksperiment je proveden u laboratorijima trećih strana i laboratorijima poduzeća, a ispitani su i verificirani parametri kao što su stupanj savijanja i vlačna čvrstoća elektrode, test toplinskog ciklusa i test vlažne topline te početne performanse prigušenja izazvane svjetlom.

Provjera mehaničkih svojstava fotonaponskih ćelija

Stupanj savijanja i vlačna čvrstoća elektrode u mehaničkim svojstvima n-tipa TOPCon baterija izravno se ispituju na samom limu baterije, a provjera metode ispitivanja je sljedeća.

01

Provjera ispitivanja savijanjem

Zakrivljenost se odnosi na odstupanje između središnje točke srednje površine ispitivanog uzorka i referentne ravnine srednje površine. Važan je pokazatelj za procjenu ravnosti baterije pod stresom ispitivanjem deformacije savijanja fotonaponske ćelije.

Njegova primarna metoda ispitivanja je mjerenje udaljenosti od središta pločice do referentne ravnine pomoću indikatora pomaka niskog tlaka.

Jolywood Optoelectronics i Xi'an State Power Investment osigurali su po 20 komada TOPCon baterija M10 veličine n-type. Ravnost površine bila je bolja od 0.01 mm, a zakrivljenost baterije testirana je mjernim alatom s rezolucijom boljom od 0.01 mm.

Ispitivanje baterije na savijanje provodi se u skladu s odredbama 4.2.1 u GB/T29195-2012.

Rezultati ispitivanja prikazani su u tablici 2.

Tablica 2 Rezultati testa savijanja TOPCon ćelija n-tipa

Standardi interne kontrole poduzeća Jolywooda i Xi'an State Power Investmenta zahtijevaju da stupanj savijanja nije veći od 0.1 mm. Prema analizi rezultata testa uzorkovanja, prosječni stupanj savijanja Jolywood Optoelectronicsa i Xi'an State Power Investmenta je 0.056 mm odnosno 0.053 mm. Maksimalne vrijednosti su 0.08 mm odnosno 0.10 mm.

Prema rezultatima provjere ispitivanja, predlaže se zahtjev da zakrivljenost TOPCon baterije n-tipa ne bude veća od 0.1 mm.

02

Provjera ispitivanja vlačne čvrstoće elektrode

Metalna vrpca je zavarivanjem spojena na rešetkastu žicu fotonaponske ćelije radi provođenja struje. Vrpca za lemljenje i elektroda moraju biti čvrsto povezani kako bi se minimalizirao kontaktni otpor i osigurala učinkovitost provođenja struje.

Iz tog razloga, ispitivanje vlačne čvrstoće elektrode na mrežnoj žici baterije može procijeniti zavarljivost elektrode i kvalitetu zavarivanja baterije, što je uobičajena metoda ispitivanja čvrstoće prianjanja motora fotonaponske baterije.

<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline