Výskum štandardizácie buniek TOPCon typu N
- aktualizované: 2023
- By
ooitech
- návštev: 5475
- 0
V posledných rokoch s vývojom a využívaním nových technológií, nových procesov a nových štruktúr fotovoltických článkov sa priemysel fotovoltických článkov rýchlo rozvíja. Ako kľúčová technológia podporujúca vývoj novej energie a inteligentných sietí sa články typu n stali horúcim miestom v globálnom priemyselnom rozvoji.
Pretože kontaktný fotovoltaický článok s pasiváciou s tunelovou oxidovou vrstvou typu n (ďalej len „článok TOPCon typu n“) má výkonnostnú výhodu v podobe výrazného zlepšenia účinnosti v porovnaní s konvenčnými fotovoltaickými článkami so zvýšením nákladov na kontrolovateľnú a vyspelú transformáciu zariadení, článok TOPCon typu n Ďalšie rozširovanie domácej výrobnej kapacity sa stalo hlavným smerom vývoja vysokoúčinných fotovoltických článkov.
Štandardizácia batérií TOPCon typu n čelí problémom, ako je neschopnosť pokryť súčasné normy a potreba zlepšiť použiteľnosť noriem. Tento dokument bude vykonávať výskum a analýzu štandardizácie batérií TOPCon typu n a poskytne návrhy na štandardizáciu.Stav vývoja technológie článkov TOPCon typu nŠtruktúra kremíkového základného materiálu typu p používaného v bežných fotovoltaických článkoch je n+pp+, povrch prijímajúci svetlo je povrch n+ a na vytvorenie žiariča sa používa difúzia fosforu.Existujú dva hlavné typy štruktúr homojunkčných fotovoltaických článkov pre materiály na báze kremíka typu n, jeden je n+np+ a druhý je p+nn+.V porovnaní s kremíkom typu p má kremík typu n lepšiu životnosť minoritných nosičov, nižší útlm a väčší potenciál účinnosti.Obojstranný článok typu n vyrobený z kremíka typu n má výhody vysokej účinnosti, dobrej odozvy na slabé svetlo, nízkeho teplotného koeficientu a obojstrannejšej výroby energie.Keďže požiadavky priemyslu na účinnosť fotoelektrickej konverzie fotovoltaických článkov sa neustále zvyšujú, budú budúci trh postupne obsadzovať vysokoúčinné fotovoltaické články typu n, ako sú TOPCon, HJT a IBC.Podľa Medzinárodnej fotovoltaickej cestovnej mapy (ITRPV) z roku 2021, globálnej technológie a predpovede trhu v oblasti fotovoltaického priemyslu, články typu n predstavujú budúcu technológiu a smer rozvoja trhu fotovoltaických článkov doma aj v zahraničí.Spomedzi technických ciest troch typov batérií typu n sa batérie typu n TOPCon stali technologickou cestou s najväčším rozsahom industrializácie vďaka svojim výhodám vysokej miery využitia existujúcich zariadení a vysokej účinnosti konverzie.
V súčasnosti sa batérie typu n TOPCon v priemysle vo všeobecnosti pripravujú na základe technológie LPCVD (nízkotlaková chemická depozícia v parnej fáze), ktorá má mnoho postupov, účinnosť a výťažnosť sú obmedzené a zariadenia sú závislé od dovozu. Treba to zlepšiť. Výroba n-typu článkov TOPCon vo veľkom meradle čelí technickým ťažkostiam, ako sú vysoké výrobné náklady, komplikovaný proces, nízka výťažnosť a nedostatočná účinnosť konverzie.Priemysel urobil veľa pokusov zlepšiť technológiu článkov TOPCon typu n. Medzi nimi je aplikovaná technológia in situ dopovanej polysilikónovej vrstvy pri jednoprocesovom nanášaní tunelovacej oxidovej vrstvy a dopovanej polysilikónovej (n+-polySi) vrstvy bez obalovania;Kovová elektróda batérie TOPCon typu n je pripravená pomocou novej technológie miešania hliníkovej pasty a striebornej pasty, čo znižuje náklady a zlepšuje prechodový odpor; využíva prednú selektívnu štruktúru žiariča a technológiu zadnej viacvrstvovej tunelovej pasivačnej kontaktnej štruktúry.Tieto technologické vylepšenia a optimalizácia procesov prispeli k industrializácii článkov TOPCon typu n.Výskum štandardizácie batérie TOPCon typu nExistujú určité technické rozdiely medzi článkami TOPCon typu n a konvenčnými fotovoltaickými článkami typu p a posúdenie fotovoltických článkov na trhu je založené na súčasných štandardoch konvenčných batérií a neexistuje žiadna jasná štandardná požiadavka na fotovoltické články typu n. .Článok TOPCon typu n sa vyznačuje nízkym útlmom, nízkym teplotným koeficientom, vysokou účinnosťou, vysokým bifaciálnym koeficientom, vysokým otváracím napätím atď. Od bežných fotovoltaických článkov sa štandardne líši.
Táto časť bude začínať určením štandardných indikátorov batérie TOPCon typu n, vykonajte zodpovedajúce overenie zakrivenia, pevnosti elektródy v ťahu, spoľahlivosti a počiatočného výkonu útlmu vyvolaného svetlom a prediskutujte výsledky overenia.Stanovenie štandardných ukazovateľovBežné fotovoltické články sú založené na produktovej norme GB/T29195-2012 „Všeobecné špecifikácie pre zemne používané kryštalické kremíkové solárne články“, ktorá jednoznačne vyžaduje charakteristické parametre fotovoltických článkov.Na základe požiadaviek GB/T29195-2012 v kombinácii s technickými charakteristikami batérií TOPCon typu n bola analýza vykonaná po jednotlivých položkách.Pozri tabuľku 1, batérie typu n TOPCon sú v podstate rovnaké ako bežné batérie, pokiaľ ide o veľkosť a vzhľad;
Tabuľka 1 Porovnanie medzi batériou TOPCon typu n a požiadavkami GB/T29195-2012
Pokiaľ ide o parametre elektrického výkonu a teplotný koeficient, testy sa vykonávajú podľa IEC60904-1 a IEC61853-2 a testovacie metódy sú v súlade s konvenčnými batériami; požiadavky na mechanické vlastnosti sú odlišné od bežných batérií z hľadiska stupňa ohybu a pevnosti elektródy v ťahu.Okrem toho sa v závislosti od aktuálneho prostredia aplikácie produktu pridáva ako požiadavka spoľahlivosti test vlhkým teplom.Na základe vyššie uvedenej analýzy boli vykonané experimenty na overenie mechanických vlastností a spoľahlivosti batérií typu n TOPCon.Ako experimentálne vzorky boli vybrané produkty fotovoltických článkov od rôznych výrobcov s rovnakou technickou cestou. Vzorky poskytla spoločnosť Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.Experiment sa uskutočnil v laboratóriách tretích strán a podnikových laboratóriách a testovali sa a overovali parametre, ako je stupeň ohybu a pevnosť v ťahu elektródy, test tepelným cyklom a test vlhkým teplom a počiatočný výkon útlmu vyvolaného svetlom.Overenie mechanických vlastností fotovoltaických článkovStupeň ohybu a pevnosť v ťahu elektródy v mechanických vlastnostiach batérií typu n TOPCon sú priamo testované na samotnom plechu batérie a overenie skúšobnej metódy je nasledovné.Zakrivenie sa vzťahuje na odchýlku medzi stredom stredného povrchu testovanej vzorky a referenčnou rovinou stredného povrchu. Dôležitým ukazovateľom je vyhodnotenie rovinnosti batérie pri namáhaní testovaním ohybovej deformácie fotovoltaického článku.Jeho primárnou skúšobnou metódou je meranie vzdialenosti od stredu plátku k referenčnej rovine pomocou nízkotlakového indikátora posunu.Jolywood Optoelectronics a Xi'an State Power Investment poskytli po 20 kusov batérií TOPCon typu n M10. Rovnosť povrchu bola lepšia ako 0.01 mm a zakrivenie batérie bolo testované pomocou meracieho prístroja s rozlíšením lepším ako 0.01 mm.Skúška ohybom batérie sa vykonáva podľa ustanovení 4.2.1 v GB/T29195-2012.Výsledky testu sú uvedené v tabuľke 2.
Tabuľka 2 Výsledky testu ohybu článkov TOPCon typu n
Podnikové štandardy vnútornej kontroly Jolywood a Xi'an State Power Investment vyžadujú, aby stupeň ohybu nebol vyšší ako 0.1 mm. Podľa analýzy výsledkov odberu vzoriek je priemerný stupeň ohybu Jolywood Optoelectronics a Xi'an State Power Investment 0.056 mm a 0.053 mm. Maximálne hodnoty sú 0.08 mm a 0.10 mm.Podľa výsledkov overenia testu je navrhnutá požiadavka, aby zakrivenie batérie TOPCon typu n nebolo vyššie ako 0.1 mm.Overenie skúšky pevnosti v ťahu elektródyKovový pásik je pripojený k mriežkovému drôtu fotovoltaického článku zváraním, aby viedol prúd. Spájkovacia páska a elektróda by mali byť spojené stabilne, aby sa minimalizoval prechodový odpor a zabezpečila sa účinnosť vedenia prúdu.Z tohto dôvodu môže test pevnosti v ťahu elektródy na mriežkovom drôte batérie vyhodnotiť zvariteľnosť elektródy a kvalitu zvárania batérie, čo je bežná testovacia metóda pre priľnavosť motora fotovoltaickej batérie.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
