Yleiskatsaus Topconin aurinkosähkömoduuliteknologiaan ja sen etuihin
TOPCon (Tunnel Oxide Passived Contact) aurinkosähkö (PV) -moduulitekniikka edustaa aurinkoenergiateollisuuden viimeisintä kehitystä kennojen tehokkuuden parantamiseksi ja kustannusten alentamiseksi. TOPCon-teknologian ydin on sen ainutlaatuisessa passivointikontaktirakenteessa, joka vähentää tehokkaasti kantoaaltojen rekombinaatiota solun pinnalla, mikä parantaa solun muunnostehokkuutta.
Tekniset kohokohdat
Passivointikontaktirakenne: TOPCon-solut valmistavat erittäin ohuen oksidepiikerroksen (1-2 nm) piikiekon takapuolelle, minkä jälkeen kerrostetaan seostettu monikiteinen piikerros. Tämä rakenne ei ainoastaan tarjoa erinomaista rajapinnan passivointia, vaan muodostaa myös selektiivisen kantoaallon siirtokanavan, joka sallii enemmistön kantoaaltojen (elektronien) kulkemisen läpi samalla, kun se estää vähemmistökantoaaltoja (reikiä) yhdistymästä uudelleen, mikä lisää merkittävästi solun avoimen piirin jännitettä (Voc) ja täyttöä. tekijä (FF).
Korkea muunnostehokkuus: TOPCon-kennojen teoreettinen maksimihyötysuhde on jopa 28.7 %, huomattavasti korkeampi kuin perinteisten P-tyypin PERC-kennojen 24.5 %. Käytännön sovelluksissa TOPCon-kennojen massatuotannon tehokkuus on ylittänyt 25 %, ja sitä voidaan parantaa edelleen.
Low Light-Induced Degradation (LID): N-tyypin piikiekkojen valon aiheuttama heikkeneminen on vähäisempää, mikä tarkoittaa, että TOPCon-moduulit voivat säilyttää korkeamman alkuperäisen suorituskyvyn todellisessa käytössä, mikä vähentää suorituskyvyn menetystä pitkällä aikavälillä.
Optimoitu lämpötilakerroin: TOPCon-moduulien lämpötilakerroin on parempi kuin PERC-moduulien, mikä tarkoittaa, että korkeissa lämpötiloissa TOPCon-moduulien sähköntuotantohäviö on pienempi, erityisesti trooppisilla ja aavikkoalueilla, missä tämä etu on erityisen ilmeinen.
Yhteensopivuus: TOPCon-tekniikka voi olla yhteensopiva olemassa olevien PERC-tuotantolinjojen kanssa, mikä vaatii vain muutaman lisälaitteen, kuten booridiffuusio- ja ohutkalvopinnoituslaitteet, ilman taustapuolen avaamista ja kohdistusta, mikä yksinkertaistaa tuotantoprosessia.
Tuotantoprosessi
TOPCon-kennojen tuotantoprosessi sisältää pääasiassa seuraavat vaiheet:
Piikiekon valmistus: Ensinnäkin kennon perusmateriaalina käytetään N-tyypin piikiekkoja. N-tyypin kiekoilla on pidempi vähemmistökantoaallon käyttöikä ja parempi heikko valovaste.
Oksidikerroksen kerrostaminen: Piikiekon takapuolelle on kerrostettu superohut oksidipiikerros. Tämän oksidipiikerroksen paksuus on yleensä 1-2 nm ja se on avain passivointikontaktin saavuttamiseen.
Seostettu polykiteinen piipinnoite: Seostettu monikiteinen piikerros kerrostetaan oksidikerroksen päälle. Tämä monikiteinen piikerros voidaan saavuttaa matalapaineisella kemiallisella höyrypinnoitustekniikalla (LPCVD) tai plasmalla tehostetulla kemiallisella höyrypinnoitustekniikalla (PECVD).
Hehkutuskäsittely: Korkean lämpötilan hehkutuskäsittelyä käytetään muuttamaan monikiteisen piikerroksen kiteisyyttä, mikä aktivoi passivointikykyä. Tämä vaihe on ratkaisevan tärkeä matalan rajapinnan rekombinoinnin ja korkean solutehokkuuden saavuttamiseksi.
Metallisointi: Kennon etu- ja takaosaan muodostetaan metalliset ruudukkoviivat ja kosketuspisteet valokuvien tuottamien kantajien keräämiseksi. TOPCon-kennojen metallointiprosessi vaatii erityistä huomiota passivointikosketinrakenteen vaurioitumisen välttämiseksi.
Testaus ja lajittelu: Kun kennon valmistus on valmis, suoritetaan sähköiset suorituskykytestit sen varmistamiseksi, että kennot täyttävät ennalta määrätyt suorituskykystandardit. Sen jälkeen solut lajitellaan suorituskykyparametrien mukaan vastaamaan eri markkinoiden tarpeita.
Moduulien kokoonpano: Kennot kootaan moduuleiksi, jotka on tyypillisesti kapseloitu materiaaleihin, kuten lasiin, EVA:han (eteeni-vinyyliasetaattikopolymeeri) ja taustalevyyn solujen suojaamiseksi ja rakenteellisen tuen tarjoamiseksi.
Edut ja haasteet
TOPCon-teknologian edut ovat sen korkea hyötysuhde, alhainen LID ja hyvä lämpötilakerroin, jotka kaikki tekevät TOPCon-moduuleista tehokkaampia ja niillä on pidempi käyttöikä varsinaisissa sovelluksissa. TOPCon-teknologialla on kuitenkin myös kustannushaasteita, erityisesti laiteinvestointien ja tuotantokustannusten osalta. Jatkuvan teknologisen kehityksen ja kustannusten alenemisen myötä TOPCon-kennojen kustannusten odotetaan vähitellen laskevan, mikä parantaa niiden kilpailukykyä aurinkosähkömarkkinoilla.
Yhteenvetona voidaan todeta, että TOPCon-teknologia on tärkeä suunta aurinkosähköteollisuuden kehitykselle. Se parantaa aurinkokennojen muunnostehokkuutta teknisten innovaatioiden avulla säilyttäen samalla yhteensopivuuden olemassa olevien tuotantolinjojen kanssa ja tarjoaa vahvaa teknistä tukea aurinkosähköteollisuuden kestävälle kehitykselle. Jatkuvan teknologisen kehityksen ja kustannusten alenemisen myötä TOPCon-aurinkosähkömoduulien odotetaan hallitsevan aurinkosähkömarkkinoita tulevaisuudessa.
Seuraava: ei enempää