Kunnskaper

Oversikt over Topcon solcellemodulteknologi og fordeler

TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) fotovoltaisk (PV) modulteknologi representerer de siste fremskrittene i solenergiindustrien for å forbedre celleeffektiviteten og redusere kostnadene. Kjernen i TOPCon-teknologien ligger i dens unike passiveringskontaktstruktur, som effektivt reduserer rekombinasjon av bærere på celleoverflaten, og dermed forbedrer cellens konverteringseffektivitet.

Tekniske høydepunkter

1. Passivasjonskontaktstruktur: TOPCon-celler forbereder et supertynt oksidsilisiumlag (1-2nm) på baksiden av silisiumplaten, etterfulgt av avsetning av et dopet polykrystallinsk silisiumlag. Denne strukturen gir ikke bare utmerket grensesnittpassivering, men danner også en selektiv bærertransportkanal, som lar majoritetsbærere (elektroner) passere gjennom samtidig som den forhindrer minoritetsbærere (hull) i å rekombinere, og øker dermed cellens åpen kretsspenning (Voc) og fylling betydelig. faktor (FF).

2. Høy konverteringseffektivitet: Den teoretiske maksimale effektiviteten til TOPCon-celler er så høy som 28.7 %, betydelig høyere enn de 24.5 % av tradisjonelle PERC-celler av P-type. I praktiske applikasjoner har masseproduksjonseffektiviteten til TOPCon-celler oversteget 25 %, med potensial for ytterligere forbedring.

3. Lav lysindusert degradering (LID): N-type silisiumskiver har en lavere lysindusert degradering, noe som betyr at TOPCon-moduler kan opprettholde en høyere initial ytelse ved faktisk bruk, og redusere ytelsestap på lang sikt.

4. Optimalisert temperaturkoeffisient: Temperaturkoeffisienten til TOPCon-moduler er bedre enn for PERC-moduler, noe som betyr at i miljøer med høy temperatur er kraftgenereringstapet til TOPCon-moduler mindre, spesielt i tropiske og ørkenområder hvor denne fordelen er spesielt tydelig.

5. kompatibilitet: TOPCon-teknologi kan være kompatibel med eksisterende PERC-produksjonslinjer, og krever bare noen få ekstra enheter, slik som bordiffusjon og tynnfilmavsetningsutstyr, uten behov for baksideåpning og justering, noe som forenkler produksjonsprosessen.

Produksjonsprosess

Produksjonsprosessen av TOPCon-celler inkluderer hovedsakelig følgende trinn:

1. Silisium Wafer Preparation: Først brukes N-type silisiumskiver som basismateriale for cellen. N-type wafere har høyere minoritetsbærerlevetid og bedre svak lysrespons.

2. Oksydlagsavsetning: Et supertynt oksidsilisiumlag er avsatt på baksiden av silisiumplaten. Tykkelsen på dette oksidsilisiumlaget er vanligvis mellom 1-2nm og er nøkkelen til å oppnå passiveringskontakt.

3. Dopet polykrystallinsk silisiumavsetning: Et dopet polykrystallinsk silisiumlag er avsatt på oksidlaget. Dette polykrystallinske silisiumlaget kan oppnås gjennom lavtrykks kjemisk dampavsetning (LPCVD) eller plasma-forbedret kjemisk dampavsetning (PECVD) teknologi.

4. Utglødningsbehandling: Høytemperaturglødingsbehandling brukes til å endre krystalliniteten til det polykrystallinske silisiumlaget, og aktiverer dermed passiveringsytelsen. Dette trinnet er avgjørende for å oppnå lav grensesnittrekombinasjon og høy celleeffektivitet.

5. Metallisering: Metallgitterlinjer og kontaktpunkter er dannet på forsiden og baksiden av cellen for å samle fotogenererte bærere. Metalliseringsprosessen til TOPCon-celler krever spesiell oppmerksomhet for å unngå skade på passiveringskontaktstrukturen.

6. Testing og sortering: Etter at celleproduksjonen er fullført, utføres elektriske ytelsestester for å sikre at cellene oppfyller de forhåndsbestemte ytelsesstandardene. Cellene blir deretter sortert i henhold til ytelsesparametere for å møte behovene til ulike markeder.

7. Modul montering: Cellene er satt sammen til moduler, vanligvis innkapslet med materialer som glass, EVA (etylen-vinylacetat-kopolymer) og baksideark for å beskytte cellene og gi strukturell støtte.

Fordeler og utfordringer

Fordelene med TOPCon-teknologien ligger i dens høye effektivitet, lave LID og gode temperaturkoeffisient, som alle gjør TOPCon-moduler mer effektive og har lengre levetid i faktiske applikasjoner. TOPCon-teknologien står imidlertid også overfor kostnadsutfordringer, spesielt når det gjelder innledende utstyrsinvestering og produksjonskostnader. Med kontinuerlige teknologiske fremskritt og kostnadsreduksjon forventes det at kostnadene for TOPCon-celler gradvis vil reduseres, noe som øker deres konkurranseevne i solcellemarkedet.

Oppsummert er TOPCon-teknologi en viktig retning for utviklingen av solcelleindustrien. Den forbedrer konverteringseffektiviteten til solceller gjennom teknologisk innovasjon samtidig som den opprettholder kompatibilitet med eksisterende produksjonslinjer, og gir sterk teknisk støtte for bærekraftig utvikling av solcelleindustrien. Med kontinuerlig teknologisk fremgang og kostnadsreduksjon forventes TOPCon solcellemoduler å dominere solcellemarkedet i fremtiden.