Огляд технології та переваг фотоелектричних модулів Topcon
Технологія фотоелектричних (PV) модулів TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) являє собою останні досягнення в сонячній промисловості для підвищення ефективності клітин і зниження витрат. Суть технології TOPCon полягає в її унікальній пасиваційній контактній структурі, яка ефективно зменшує рекомбінацію носіїв на поверхні клітини, тим самим підвищуючи ефективність перетворення клітини.
Технічні моменти
Пасивна контактна структура: Комірки TOPCon готують надтонкий шар оксиду кремнію (1-2 нм) на тильній стороні кремнієвої пластини з подальшим осадженням шару легованого полікристалічного кремнію. Ця структура не тільки забезпечує чудову пасивацію інтерфейсу, але й формує селективний канал транспортування носіїв, що дозволяє проходити основним носіям (електронам), одночасно запобігаючи рекомбінації неосновних носіїв (дірок), таким чином значно збільшуючи напругу холостого ходу клітини (Voc) і заповнюючи фактор (FF).
Висока ефективність перетворення: Теоретична максимальна ефективність клітин TOPCon становить 28.7%, що значно вище, ніж 24.5% традиційних клітин PERC P-типу. У практичних застосуваннях ефективність масового виробництва комірок TOPCon перевищила 25%, з потенціалом для подальшого вдосконалення.
Деградація, викликана слабким світлом (LID): кремнієві пластини N-типу мають нижчу деградацію під впливом світла, що означає, що модулі TOPCon можуть підтримувати вищу початкову продуктивність під час фактичного використання, зменшуючи втрату продуктивності в довгостроковій перспективі.
Оптимізований температурний коефіцієнт: Температурний коефіцієнт модулів TOPCon кращий, ніж у модулів PERC, що означає, що в середовищах з високою температурою втрати електроенергії модулями TOPCon менші, особливо в тропічних і пустельних регіонах, де ця перевага особливо очевидна.
Сумісність: Технологія TOPCon може бути сумісна з існуючими виробничими лініями PERC, вимагаючи лише кількох додаткових пристроїв, таких як дифузія бору та обладнання для осадження тонких плівок, без необхідності відкриття та вирівнювання задньої сторони, що спрощує виробничий процес.
Процес виробництва
Процес виробництва клітин TOPCon в основному включає наступні етапи:
Приготування кремнієвих пластин: По-перше, кремнієві пластини N-типу використовуються як основний матеріал для елемента. Пластини N-типу мають більший термін служби неосновних носіїв і кращу реакцію на слабке світло.
Осадження оксидного шару: Надтонкий шар оксиду кремнію нанесено на тильну сторону кремнієвої пластини. Товщина цього шару оксиду кремнію зазвичай становить 1-2 нм і є ключем до досягнення пасиваційного контакту.
Осадження легованого полікристалічного кремнію: шар легованого полікристалічного кремнію нанесено на шар оксиду. Цей шар полікристалічного кремнію можна отримати за допомогою технології хімічного осадження з парової фази при низькому тиску (LPCVD) або технології хімічного осадження з парової фази з плазмовим посиленням (PECVD).
Обробка відпалом: обробка високотемпературним відпалом використовується для зміни кристалічності шару полікристалічного кремнію, тим самим активуючи ефективність пасивації. Цей крок є вирішальним для досягнення низької рекомбінації інтерфейсу та високої ефективності клітин.
Металізація: Металеві сітки та контактні точки сформовані на передній і задній частині камери для збору носіїв, створених фотографіями. Процес металізації елементів TOPCon вимагає особливої уваги, щоб уникнути пошкодження пасиваційної контактної структури.
Тестування та сортування: Після завершення виробництва елементів проводяться випробування електричних характеристик, щоб переконатися, що елементи відповідають заздалегідь визначеним стандартам продуктивності. Потім комірки сортуються відповідно до параметрів продуктивності для задоволення потреб різних ринків.
Збірка модуля: Елементи зібрані в модулі, як правило, інкапсульовані такими матеріалами, як скло, EVA (сополімер етилену і вінілацетату) і задній лист для захисту клітин і забезпечення структурної підтримки.
Переваги та виклики
Переваги технології TOPCon полягають у її високій ефективності, низькому LID та хорошому температурному коефіцієнті, що робить модулі TOPCon більш ефективними та мають довший термін служби в реальних застосуваннях. Однак технологія TOPCon також стикається з витратами, особливо з точки зору початкових інвестицій у обладнання та витрат на виробництво. З постійним технологічним прогресом і зниженням вартості очікується, що вартість елементів TOPCon буде поступово знижуватися, підвищуючи їхню конкурентоспроможність на фотоелектричному ринку.
Таким чином, технологія TOPCon є важливим напрямком розвитку фотоелектричної промисловості. Він покращує ефективність перетворення сонячних елементів завдяки технологічним інноваціям, зберігаючи при цьому сумісність із існуючими виробничими лініями, забезпечуючи надійну технічну підтримку сталого розвитку фотоелектричної промисловості. Очікується, що завдяки постійному технологічному прогресу та зниженню витрат фотоелектричні модулі TOPCon домінуватимуть на фотоелектричному ринку в майбутньому.
Далі: не більше