การวิจัยเกี่ยวกับการสร้างมาตรฐานของเซลล์ N-type TOPCon
- ปรับปรุงเมื่อ: 2023-05-14
- By
ออยเทค
- การเข้าชม: 5474
- 0
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาและการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีใหม่ กระบวนการใหม่ และโครงสร้างใหม่ของเซลล์แสงอาทิตย์ อุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีหลักที่สนับสนุนการพัฒนาพลังงานใหม่และสมาร์ทกริด เซลล์ชนิด n ได้กลายเป็นจุดที่น่าสนใจในการพัฒนาอุตสาหกรรมทั่วโลก
เนื่องจากเซลล์แสงอาทิตย์ที่สัมผัสกับชั้นทูนเนลออกไซด์ของชั้นออกไซด์ชนิด n (ต่อไปนี้จะเรียกว่า "เซลล์ TOPCon ชนิด n") มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพในด้านการปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับเซลล์แสงอาทิตย์แบบธรรมดา ด้วยการเพิ่มขึ้นของต้นทุนที่ควบคุมได้และการเปลี่ยนแปลงอุปกรณ์ที่ครบกำหนด เซลล์ TOPCon ชนิด n การขยายกำลังการผลิตในประเทศเพิ่มเติมได้กลายเป็นทิศทางการพัฒนาหลักของเซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูง
การกำหนดมาตรฐานของแบตเตอรี่ TOPCon ชนิด n ประสบปัญหา เช่น การไม่สามารถครอบคลุมมาตรฐานปัจจุบัน และความจำเป็นในการปรับปรุงการบังคับใช้มาตรฐาน บทความนี้จะทำการวิจัยและวิเคราะห์เกี่ยวกับการกำหนดมาตรฐานของแบตเตอรี่ TOPCon ชนิด n และให้คำแนะนำสำหรับการกำหนดมาตรฐานสถานะการพัฒนาของเทคโนโลยีเซลล์ TOPCon ชนิด nโครงสร้างของวัสดุฐานซิลิกอนชนิด p ที่ใช้ในเซลล์แสงอาทิตย์แบบธรรมดาคือ n+pp+ พื้นผิวรับแสงคือพื้นผิว n+ และการแพร่กระจายของฟอสฟอรัสถูกใช้เพื่อสร้างอิมิตเตอร์โครงสร้างเซลล์แสงอาทิตย์แบบโฮโมจังก์ชันสำหรับวัสดุฐานซิลิกอนชนิด n มีอยู่ XNUMX ประเภทหลัก ประเภทหนึ่งคือ n+np+ และอีกประเภทคือ p+nn+เมื่อเปรียบเทียบกับซิลิกอนชนิด p แล้ว ซิลิกอนชนิด n มีอายุการใช้งานของพาหะส่วนน้อยที่ดีกว่า การลดทอนที่ต่ำกว่า และศักยภาพด้านประสิทธิภาพที่มากกว่าเซลล์สองหน้าชนิด n ที่ทำจากซิลิคอนชนิด n มีข้อได้เปรียบในด้านประสิทธิภาพสูง การตอบสนองในสภาวะแสงน้อยที่ดี ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำ และการผลิตพลังงานแบบสองด้านที่มากขึ้นเนื่องจากข้อกำหนดของอุตสาหกรรมสำหรับประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกของเซลล์แสงอาทิตย์ยังคงเพิ่มขึ้น เซลล์แสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูงชนิด n เช่น TOPCon, HJT และ IBC จะค่อยๆ ครอบครองตลาดในอนาคตตาม Roadmap International Photovoltaic Roadmap (ITRPV) ทั่วโลกในปี 2021 เทคโนโลยีอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์และการคาดการณ์ตลาด เซลล์ชนิด n เป็นตัวแทนของเทคโนโลยีในอนาคตและทิศทางการพัฒนาตลาดของเซลล์แสงอาทิตย์ทั้งในและต่างประเทศในบรรดาเส้นทางทางเทคนิคของแบตเตอรี่ประเภท n สามประเภทนั้น แบตเตอรี่ TOPCon ประเภท n ได้กลายเป็นเส้นทางเทคโนโลยีที่มีขนาดอุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุด เนื่องจากข้อได้เปรียบของอัตราการใช้ประโยชน์สูงของอุปกรณ์ที่มีอยู่และประสิทธิภาพการแปลงสูง
ในปัจจุบัน แบตเตอรี่ TOPCon ชนิด n ในอุตสาหกรรมมักเตรียมขึ้นจากเทคโนโลยี LPCVD (การตกตะกอนทางเคมีในเฟสไอความดันต่ำ) ซึ่งมีขั้นตอนมากมาย ประสิทธิภาพและผลผลิตถูกจำกัด และอุปกรณ์ต้องพึ่งพาการนำเข้า จะต้องมีการปรับปรุง การผลิตเซลล์ TOPCon ชนิด n ในปริมาณมากประสบปัญหาทางเทคนิค เช่น ต้นทุนการผลิตสูง กระบวนการซับซ้อน อัตราผลผลิตต่ำ และประสิทธิภาพการแปลงไม่เพียงพออุตสาหกรรมได้พยายามอย่างมากในการปรับปรุงเทคโนโลยีของเซลล์ TOPCon ชนิด n ในหมู่พวกเขา เทคโนโลยีชั้นโพลีซิลิคอนเจือในแหล่งกำเนิดถูกนำไปใช้ในการทับถมชั้นออกไซด์ของอุโมงค์และชั้นโพลีซิลิคอน (n+-polySi) แบบกระบวนการเดียวโดยไม่ต้องห่อชุบอิเล็กโทรดโลหะของแบตเตอรี่ TOPCon ชนิด n จัดทำขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีใหม่ในการผสมอะลูมิเนียมเพสต์และซิลเวอร์เพสต์ ซึ่งช่วยลดต้นทุนและเพิ่มความต้านทานการสัมผัส ใช้โครงสร้างตัวส่งสัญญาณแบบเลือกด้านหน้าและเทคโนโลยีโครงสร้างหน้าสัมผัสแบบทู่ทูนแบบหลายชั้นด้านหลังการอัพเกรดทางเทคโนโลยีและการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการเหล่านี้มีส่วนสนับสนุนบางอย่างในการทำให้เซลล์ TOPCon ชนิด n เป็นอุตสาหกรรมการวิจัยเกี่ยวกับมาตรฐานของแบตเตอรี่ TOPCon ชนิด nมีความแตกต่างทางเทคนิคบางประการระหว่างเซลล์ TOPCon ชนิด n และเซลล์แสงอาทิตย์ชนิด p ทั่วไป และการตัดสินเซลล์แสงอาทิตย์ในตลาดจะขึ้นอยู่กับมาตรฐานแบตเตอรี่ทั่วไปในปัจจุบัน และไม่มีข้อกำหนดมาตรฐานที่ชัดเจนสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ชนิด n .เซลล์ TOPCon ชนิด n มีลักษณะของการลดทอนต่ำ ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำ ประสิทธิภาพสูง ค่าสัมประสิทธิ์สองหน้าสูง แรงดันไฟฟ้าเปิดสูง ฯลฯ ซึ่งแตกต่างจากเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วไปในแง่ของมาตรฐาน
ส่วนนี้จะเริ่มจากการกำหนดตัวบ่งชี้มาตรฐานของแบตเตอรี่ TOPCon ชนิด n ดำเนินการตรวจสอบที่สอดคล้องกันเกี่ยวกับความโค้ง ความต้านแรงดึงของอิเล็กโทรด ความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพการลดทอนที่เกิดจากแสงเริ่มต้น และหารือเกี่ยวกับผลการตรวจสอบเซลล์แสงอาทิตย์แบบทั่วไปเป็นไปตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ GB/T29195-2012 "ข้อมูลจำเพาะทั่วไปสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบคริสตัลไลน์ซิลิคอนที่ใช้ภาคพื้นดิน" ซึ่งต้องการพารามิเตอร์คุณลักษณะของเซลล์แสงอาทิตย์อย่างชัดเจนตามข้อกำหนดของ GB/T29195-2012 เมื่อรวมกับคุณสมบัติทางเทคนิคของแบตเตอรี่ TOPCon ชนิด n การวิเคราะห์จะดำเนินการทีละรายการดูตารางที่ 1 แบตเตอรี่ TOPCon ชนิด n มีลักษณะโดยทั่วไปเหมือนกับแบตเตอรี่ทั่วไปทั้งในด้านขนาดและรูปลักษณ์
ตารางที่ 1 การเปรียบเทียบระหว่างแบตเตอรี่ TOPCon ชนิด n กับข้อกำหนด GB/T29195-2012
ในแง่ของพารามิเตอร์สมรรถนะทางไฟฟ้าและค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ การทดสอบดำเนินการตามมาตรฐาน IEC60904-1 และ IEC61853-2 และวิธีการทดสอบนั้นสอดคล้องกับแบตเตอรี่ทั่วไป ข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติเชิงกลแตกต่างจากแบตเตอรี่ทั่วไปในแง่ของระดับการดัดงอและความต้านทานแรงดึงของอิเล็กโทรดนอกจากนี้ ตามสภาพแวดล้อมการใช้งานจริงของผลิตภัณฑ์ การทดสอบความร้อนชื้นจะถูกเพิ่มเข้ามาเป็นข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือจากการวิเคราะห์ข้างต้น ได้ทำการทดลองเพื่อตรวจสอบคุณสมบัติเชิงกลและความน่าเชื่อถือของแบตเตอรี่ TOPCon ชนิด nผลิตภัณฑ์เซลล์แสงอาทิตย์จากผู้ผลิตหลายรายที่มีเส้นทางทางเทคนิคเดียวกันถูกเลือกเป็นตัวอย่างทดลอง ตัวอย่างจัดทำโดย Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co. , Ltd.การทดลองดำเนินการในห้องปฏิบัติการของบุคคลที่สามและห้องปฏิบัติการขององค์กร และมีการทดสอบและตรวจสอบพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ระดับการดัดงอและความต้านทานแรงดึงของอิเล็กโทรด การทดสอบวัฏจักรความร้อนและการทดสอบความร้อนชื้น และประสิทธิภาพการลดทอนที่เกิดจากแสงเริ่มต้นการตรวจสอบคุณสมบัติทางกลของเซลล์แสงอาทิตย์ระดับการดัดงอและความต้านทานแรงดึงของอิเล็กโทรดในคุณสมบัติเชิงกลของแบตเตอรี่ TOPCon ชนิด n ได้รับการทดสอบโดยตรงบนแผ่นแบตเตอรี่ และการตรวจสอบวิธีการทดสอบมีดังนี้ความโค้งหมายถึงค่าเบี่ยงเบนระหว่างจุดกึ่งกลางของพื้นผิวมัธยฐานของตัวอย่างที่ทดสอบกับระนาบอ้างอิงของพื้นผิวมัธยฐาน เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญในการประเมินความเรียบของแบตเตอรี่ภายใต้ความเครียด โดยการทดสอบการเสียรูปดัดของเซลล์แสงอาทิตย์วิธีการทดสอบเบื้องต้นคือการวัดระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของแผ่นเวเฟอร์ไปยังระนาบอ้างอิงโดยใช้ตัวบ่งชี้การเคลื่อนที่ของแรงดันต่ำJolywood Optoelectronics และ Xi'an State Power Investment มอบแบตเตอรี่ TOPCon ขนาด M20 ชนิด n จำนวน 10 ก้อนต่อก้อน ความเรียบของพื้นผิวดีกว่า 0.01 มม. และทดสอบความโค้งของแบตเตอรี่ด้วยเครื่องมือวัดที่มีความละเอียดมากกว่า 0.01 มม.การทดสอบการงอของแบตเตอรี่ดำเนินการตามข้อกำหนด 4.2.1 ใน GB/T29195-2012ผลการทดสอบแสดงในตารางที่ 2
ตารางที่ 2 ผลการทดสอบการดัดของเซลล์ TOPCon ชนิด n
มาตรฐานการควบคุมภายในระดับองค์กรของ Jolywood และ Xi'an State Power Investment กำหนดให้องศาการดัดไม่เกิน 0.1 มม. จากการวิเคราะห์ผลการทดสอบการสุ่มตัวอย่าง ระดับการดัดงอเฉลี่ยของ Jolywood Optoelectronics และ Xi'an State Power Investment คือ 0.056 มม. และ 0.053 มม. ตามลำดับ ค่าสูงสุดคือ 0.08 มม. และ 0.10 มม. ตามลำดับจากผลการตรวจสอบการทดสอบ ได้มีการเสนอข้อกำหนดที่ความโค้งของแบตเตอรี่ TOPCon ชนิด n ไม่เกิน 0.1 มม.การตรวจสอบการทดสอบความต้านทานแรงดึงของอิเล็กโทรดริบบิ้นโลหะเชื่อมต่อกับสายกริดของเซลล์แสงอาทิตย์โดยการเชื่อมเพื่อนำกระแสไฟฟ้า ริบบิ้นบัดกรีและอิเล็กโทรดควรเชื่อมต่ออย่างมั่นคงเพื่อลดความต้านทานการสัมผัสและให้ประสิทธิภาพการนำไฟฟ้าในปัจจุบันด้วยเหตุผลนี้ การทดสอบความต้านทานแรงดึงของอิเล็กโทรดบนเส้นลวดของแบตเตอรี่จึงสามารถประเมินความสามารถในการเชื่อมของอิเล็กโทรดและคุณภาพการเชื่อมของแบตเตอรี่ ซึ่งเป็นวิธีทดสอบโดยทั่วไปสำหรับความแข็งแรงในการยึดเกาะของมอเตอร์แบตเตอรี่เซลล์แสงอาทิตย์<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
