Penelitian tentang standardisasi sel TOPCon tipe-N
- diperbarui: 2023-05-14
- By
Ooitech
- kunjungan: 5470
- 0
Dalam beberapa tahun terakhir, dengan pengembangan dan pemanfaatan teknologi baru, proses baru, dan struktur baru sel fotovoltaik, industri sel fotovoltaik telah berkembang pesat. Sebagai teknologi utama yang mendukung pengembangan energi baru dan smart grid, sel tipe-n telah menjadi hot spot dalam pengembangan industri global.
Karena sel fotovoltaik kontak pasivasi lapisan oksida penerowongan tipe-n (selanjutnya disebut sebagai "sel TOPCon tipe-n") memiliki keunggulan kinerja yang secara signifikan meningkatkan efisiensi dibandingkan dengan sel fotovoltaik konvensional, dengan peningkatan biaya yang terkendali dan transformasi peralatan yang matang, sel TOPCon tipe-n Ekspansi lebih lanjut dari kapasitas produksi dalam negeri telah menjadi arah pengembangan utama sel fotovoltaik efisiensi tinggi.
Standarisasi baterai TOPCon tipe-n menghadapi masalah seperti ketidakmampuan untuk memenuhi standar saat ini dan kebutuhan untuk meningkatkan penerapan standar. Makalah ini akan melakukan penelitian dan analisis tentang standarisasi baterai TOPCon tipe-n, dan memberikan saran untuk standarisasi.Status pengembangan teknologi sel TOPCon tipe-nStruktur bahan dasar silikon tipe-p yang digunakan dalam sel fotovoltaik konvensional adalah n+pp+, permukaan penerima cahaya adalah permukaan n+, dan difusi fosfor digunakan untuk membentuk emitor.Ada dua tipe utama struktur sel photovoltaic homojunction untuk bahan dasar silikon tipe-n, satu adalah n+np+, dan yang lainnya adalah p+nn+.Dibandingkan dengan silikon tipe-p, silikon tipe-n memiliki masa pakai pembawa minoritas yang lebih baik, atenuasi yang lebih rendah, dan potensi efisiensi yang lebih besar.Sel dua sisi tipe-n yang terbuat dari silikon tipe-n memiliki keunggulan efisiensi tinggi, respons cahaya rendah yang baik, koefisien suhu rendah, dan lebih banyak pembangkit listrik dua sisi.Karena persyaratan industri untuk efisiensi konversi fotolistrik sel fotovoltaik terus meningkat, sel fotovoltaik efisiensi tinggi tipe-n seperti TOPCon, HJT, dan IBC secara bertahap akan menduduki pasar masa depan.Menurut perkiraan pasar dan teknologi industri fotovoltaik global Peta Jalan Fotovoltaik Internasional (ITRPV) 2021, sel tipe-n mewakili teknologi masa depan dan arah pengembangan pasar sel fotovoltaik di dalam dan luar negeri.Di antara rute teknis dari tiga jenis baterai tipe-n, baterai TOPCon tipe-n telah menjadi rute teknologi dengan skala industrialisasi terbesar karena keunggulan tingkat pemanfaatan peralatan yang ada dan efisiensi konversi yang tinggi.
Saat ini, baterai TOPCon tipe-n di industri umumnya disiapkan berdasarkan teknologi LPCVD (deposisi kimia fase uap bertekanan rendah), yang memiliki banyak prosedur, efisiensi dan hasil terbatas, dan peralatan bergantung pada impor. Itu perlu ditingkatkan. Produksi skala besar sel TOPCon tipe-n menghadapi kesulitan teknis seperti biaya produksi yang tinggi, proses yang rumit, tingkat hasil yang rendah, dan efisiensi konversi yang tidak memadai.Industri ini telah melakukan banyak upaya untuk meningkatkan teknologi sel TOPCon tipe-n. Diantaranya, teknologi lapisan polisilikon doping in-situ diterapkan dalam proses pengendapan tunggal lapisan oksida terowongan dan lapisan polisilikon (n+-poliSi) yang didoping tanpa pelapisan pembungkus;Elektroda logam dari baterai TOPCon tipe-n disiapkan dengan menggunakan teknologi baru pencampuran pasta aluminium dan pasta perak, yang mengurangi biaya dan meningkatkan resistansi kontak; mengadopsi struktur emitor selektif depan dan teknologi struktur kontak pasif tunneling multi-lapisan belakang.Peningkatan teknologi dan pengoptimalan proses ini telah memberikan kontribusi tertentu pada industrialisasi sel TOPCon tipe-n.Penelitian standardisasi baterai TOPCon tipe-nAda beberapa perbedaan teknis antara sel TOPCon tipe-n dan sel fotovoltaik tipe-p konvensional, dan penilaian sel fotovoltaik di pasar didasarkan pada standar baterai konvensional saat ini, dan tidak ada persyaratan standar yang jelas untuk sel fotovoltaik tipe-n .Sel TOPCon tipe-n memiliki karakteristik atenuasi rendah, koefisien suhu rendah, efisiensi tinggi, koefisien bifacial tinggi, tegangan bukaan tinggi, dll. Berbeda dengan sel fotovoltaik konvensional dalam hal standar.
Bagian ini akan dimulai dari penentuan indikator standar baterai TOPCon tipe-n, melakukan verifikasi yang sesuai di sekitar kelengkungan, kekuatan tarik elektroda, keandalan, dan kinerja atenuasi yang diinduksi oleh cahaya awal, dan mendiskusikan hasil verifikasi.Penentuan indikator standarSel fotovoltaik konvensional didasarkan pada standar produk GB/T29195-2012 "Spesifikasi Umum untuk Sel Surya Silikon Kristal yang Digunakan di Tanah", yang jelas membutuhkan parameter karakteristik sel fotovoltaik.Berdasarkan persyaratan GB/T29195-2012, digabungkan dengan karakteristik teknis baterai TOPCon tipe-n, analisis dilakukan per item.Lihat Tabel 1, baterai TOPCon tipe-n pada dasarnya sama dengan baterai konvensional dalam hal ukuran dan tampilan;
Tabel 1 Perbandingan antara baterai TOPCon tipe-n dan persyaratan GB/T29195-2012
Dalam hal parameter kinerja listrik dan koefisien suhu, pengujian dilakukan sesuai dengan IEC60904-1 dan IEC61853-2, dan metode pengujiannya konsisten dengan baterai konvensional; persyaratan sifat mekanik berbeda dengan baterai konvensional dalam hal derajat tekukan dan kekuatan tarik elektroda.Selain itu, sesuai dengan lingkungan aplikasi aktual produk, uji panas lembab ditambahkan sebagai persyaratan keandalan.Berdasarkan analisis di atas, percobaan dilakukan untuk memverifikasi sifat mekanik dan keandalan baterai TOPCon tipe-n.Produk sel fotovoltaik dari pabrikan berbeda dengan rute teknis yang sama dipilih sebagai sampel eksperimental. Sampel disediakan oleh Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.Eksperimen dilakukan di laboratorium pihak ketiga dan laboratorium perusahaan, dan parameter seperti derajat tekukan dan kekuatan tarik elektroda, uji siklus termal dan uji panas lembab, dan kinerja redaman awal yang diinduksi cahaya diuji dan diverifikasi.Verifikasi Sifat Mekanik Sel FotovoltaikTingkat tekukan dan kekuatan tarik elektroda dalam sifat mekanik baterai TOPCon tipe-n diuji langsung pada lembaran baterai itu sendiri, dan verifikasi metode pengujiannya adalah sebagai berikut.Kelengkungan mengacu pada penyimpangan antara titik tengah permukaan median sampel yang diuji dan bidang referensi permukaan median. Ini adalah indikator penting untuk mengevaluasi kerataan baterai di bawah tekanan dengan menguji deformasi lentur sel fotovoltaik.Metode pengujian utamanya adalah mengukur jarak dari pusat wafer ke bidang referensi menggunakan indikator perpindahan tekanan rendah.Jolywood Optoelectronics dan Xi'an State Power Investment masing-masing menyediakan 20 buah baterai TOPCon tipe-n ukuran M10. Kerataan permukaan lebih baik dari 0.01mm, dan kelengkungan baterai diuji dengan alat pengukur dengan resolusi lebih baik dari 0.01mm.Uji pembengkokan baterai dilakukan sesuai dengan ketentuan 4.2.1 dalam GB/T29195-2012.Hasil pengujian ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2 Hasil uji lentur sel TOPCon tipe-n
Standar kontrol internal perusahaan Jolywood dan Xi'an State Power Investment sama-sama mensyaratkan bahwa tingkat pembengkokan tidak lebih tinggi dari 0.1 mm. Menurut analisis hasil uji sampling, tingkat lentur rata-rata Jolywood Optoelektronik dan Investasi Tenaga Negara Xi'an masing-masing adalah 0.056mm dan 0.053mm. Nilai maksimum masing-masing adalah 0.08mm dan 0.10mm.Menurut hasil verifikasi pengujian, persyaratan bahwa kelengkungan baterai TOPCon tipe-n tidak lebih tinggi dari 0.1 mm diusulkan.Verifikasi uji kekuatan tarik elektrodaPita logam dihubungkan ke kawat kisi sel fotovoltaik dengan pengelasan untuk mengalirkan arus. Pita solder dan elektroda harus dihubungkan secara stabil untuk meminimalkan resistansi kontak dan memastikan efisiensi konduksi saat ini.Untuk alasan ini, uji kekuatan tarik elektroda pada kawat kisi baterai dapat mengevaluasi kemampuan las elektroda dan kualitas pengelasan baterai, yang merupakan metode uji umum untuk kekuatan adhesi motor baterai fotovoltaik.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
