Forskning på standardisering av N-type TOPCon-celler
- oppdatert: 2023-05-14
- By
ooitech
- besøk: 5452
- 0
De siste årene, med utvikling og bruk av nye teknologier, nye prosesser og nye strukturer av solcelleceller, har solcelleindustrien utviklet seg raskt. Som en nøkkelteknologi som støtter utviklingen av ny energi og smarte nett, har n-type celler blitt et hot spot i global industriell utvikling.
Fordi den fotovoltaiske cellen for passivering av n-type tunneloksidlag (heretter referert til som "n-type TOPCon-celle") har ytelsesfordelen ved å forbedre effektiviteten betydelig sammenlignet med konvensjonelle fotovoltaiske celler, med økningen i kostnadskontrollerbar og moden utstyrstransformasjon, n-type TOPCon-cellen Ytterligere utvidelse av innenlandsk produksjonskapasitet har blitt hovedutviklingsretningen for høyeffektive solcelleceller.
Standardiseringen av n-type TOPCon-batterier møter problemer som manglende evne til å dekke gjeldende standarder og behovet for å forbedre anvendeligheten til standarder. Denne artikkelen vil gjennomføre forskning og analyser på standardisering av n-type TOPCon-batterier, og gi forslag til standardisering.Utviklingsstatus for n-type TOPCon celleteknologiStrukturen til p-type silisiumbasismateriale som brukes i konvensjonelle fotovoltaiske celler er n+pp+, den lysmottakende overflaten er n+ overflate, og fosfordiffusjon brukes til å danne emitteren.Det er to hovedtyper av homojunction fotovoltaiske cellestrukturer for n-type silisiumbasematerialer, den ene er n+np+, og den andre er p+nn+.Sammenlignet med p-type silisium, har n-type silisium bedre levetid for minoritetsbærer, lavere demping og større effektivitetspotensial.Den n-type dobbeltsidige cellen laget av n-type silisium har fordelene med høy effektivitet, god lav lysrespons, lav temperaturkoeffisient og mer dobbeltsidig kraftproduksjon.Ettersom industriens krav til fotoelektrisk konverteringseffektivitet for solcelleceller fortsetter å øke, vil n-type høyeffektive solcelleceller som TOPCon, HJT og IBC gradvis okkupere det fremtidige markedet.I henhold til 2021 International Photovoltaic Roadmap (ITRPV) global solcelleindustriteknologi og markedsprognose, representerer n-type celler fremtidens teknologi- og markedsutviklingsretning for solcelleceller i inn- og utland.Blant de tekniske rutene til de tre typene n-type batterier, har n-type TOPCon-batterier blitt teknologiveien med den største industrialiseringsskalaen på grunn av deres fordeler med høy utnyttelsesgrad av eksisterende utstyr og høy konverteringseffektivitet.
For tiden er n-type TOPCon-batterier i industrien generelt forberedt basert på LPCVD-teknologi (lavtrykksdampfase kjemisk deponering), som har mange prosedyrer, effektivitet og utbytte er begrenset, og utstyr er avhengig av import. Det må forbedres. Storskalaproduksjonen av n-type TOPCon-celler står overfor tekniske vanskeligheter som høye produksjonskostnader, komplisert prosess, lav utbyttegrad og utilstrekkelig konverteringseffektivitet.Industrien har gjort mange forsøk på å forbedre teknologien til n-type TOPCon-celler. Blant dem brukes den in-situ dopede polysilisiumlagteknologien i enkeltprosessavsetning av tunneloksidlag og dopet polysilisiumlag (n+-polySi) uten innpakning;Metallelektroden til n-type TOPCon-batteriet er forberedt ved å bruke den nye teknologien for å blande aluminiumpasta og sølvpasta, noe som reduserer kostnadene og forbedrer kontaktmotstanden; vedtar den fremre selektive emitterstrukturen og den bakre flerlags tunneleringspassiveringskontaktstrukturteknologien.Disse teknologiske oppgraderingene og prosessoptimaliseringen har gitt visse bidrag til industrialiseringen av n-type TOPCon-celler.Forskning på standardisering av n-type TOPCon batteriDet er noen tekniske forskjeller mellom n-type TOPCon-celler og konvensjonelle p-type fotovoltaiske celler, og bedømmelsen av fotovoltaiske celler i markedet er basert på gjeldende konvensjonelle batteristandarder, og det er ingen klare standardkrav for n-type fotovoltaiske celler .n-type TOPCon-cellen har egenskapene til lav dempning, lav temperaturkoeffisient, høy effektivitet, høy bifacial koeffisient, høy åpningsspenning, etc. Den er forskjellig fra konvensjonelle fotovoltaiske celler når det gjelder standarder.
Denne delen vil starte fra bestemmelsen av standardindikatorene for n-type TOPCon-batteriet, utføre tilsvarende verifikasjon rundt krumningen, elektrodestrekkstyrken, påliteligheten og den første lysinduserte dempningsytelsen, og diskuter verifikasjonsresultatene.Fastsettelse av standardindikatorerKonvensjonelle fotovoltaiske celler er basert på produktstandarden GB/T29195-2012 "General Specifications for Ground-Used Crystalline Silicon Solar Cells", som helt klart krever de karakteristiske parameterne til fotovoltaiske celler.Basert på kravene i GB/T29195-2012, kombinert med de tekniske egenskapene til n-type TOPCon-batterier, ble analysen utført punkt for punkt.Se tabell 1, n-type TOPCon-batterier er i utgangspunktet de samme som konvensjonelle batterier når det gjelder størrelse og utseende;
Tabell 1 Sammenligning mellom n-type TOPCon-batteri og GB/T29195-2012-krav
Når det gjelder elektriske ytelsesparametre og temperaturkoeffisient, utføres tester i henhold til IEC60904-1 og IEC61853-2, og testmetodene er konsistente med konvensjonelle batterier; kravene til mekaniske egenskaper er forskjellige fra konvensjonelle batterier når det gjelder bøyegrad og elektrodestrekkfasthet.I tillegg, i henhold til det faktiske bruksmiljøet for produktet, legges det til en fuktig varmetest som et pålitelighetskrav.Basert på analysen ovenfor ble det utført eksperimenter for å verifisere de mekaniske egenskapene og påliteligheten til n-type TOPCon-batterier.Fotovoltaiske celleprodukter fra forskjellige produsenter med samme tekniske rute ble valgt ut som eksperimentelle prøver. Prøvene ble levert av Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.Eksperimentet ble utført i tredjepartslaboratorier og bedriftslaboratorier, og parametere som bøyegrad og elektrodestrekkstyrke, termisk syklustest og fuktig varmetest, og innledende lysindusert dempningsytelse ble testet og verifisert.Verifikasjon av mekaniske egenskaper til fotovoltaiske cellerBøyegraden og elektrodestrekkstyrken i de mekaniske egenskapene til n-type TOPCon-batterier testes direkte på selve batteriarket, og verifiseringen av testmetoden er som følger.Krumning refererer til avviket mellom senterpunktet til medianoverflaten til den testede prøven og referanseplanet til medianoverflaten. Det er en viktig indikator for å evaluere flatheten til batteriet under stress ved å teste bøydeformasjonen til solcellecellen.Dens primære testmetode er å måle avstanden fra midten av skiven til et referanseplan ved hjelp av en lavtrykksforskyvningsindikator.Jolywood Optoelectronics og Xi'an State Power Investment leverte 20 stykker M10 størrelse n-type TOPCon-batterier hver. Flatheten på overflaten var bedre enn 0.01 mm, og batterikurvaturen ble testet med et måleverktøy med en oppløsning bedre enn 0.01 mm.Batteribøyetesten utføres i henhold til bestemmelsene i 4.2.1 i GB/T29195-2012.Testresultatene er vist i tabell 2.
Tabell 2 Bøyetestresultater av n-type TOPCon-celler
Bedriftens interne kontrollstandarder til Jolywood og Xi'an State Power Investment krever begge at bøyegraden ikke er høyere enn 0.1 mm. I følge analysen av prøveresultatene er den gjennomsnittlige bøyegraden til Jolywood Optoelectronics og Xi'an State Power Investment henholdsvis 0.056 mm og 0.053 mm. Maksimumsverdiene er henholdsvis 0.08 mm og 0.10 mm.I henhold til resultatene av testverifiseringen foreslås kravet om at krumningen til n-type TOPCon-batteriet ikke er høyere enn 0.1 mm.Verifisering av strekkstyrke for elektrodeMetallbåndet er koblet til nettledningen til solcellecellen ved sveising for å lede strøm. Loddebåndet og elektroden bør kobles stabilt for å minimere kontaktmotstanden og sikre strømledningseffektiviteten.Av denne grunn kan strekkstyrketesten for elektrode på nettledningen til batteriet evaluere elektrodesveisbarheten og sveisekvaliteten til batteriet, som er en vanlig testmetode for adhesjonsstyrken til den fotovoltaiske batterimotoren.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
