Έρευνα για την τυποποίηση κυττάρων TOPCon τύπου N
- ενημερώθηκε: 2023-05-14
- By
ooitech
- επισκέψεις: 5503
- 0
Τα τελευταία χρόνια, με την ανάπτυξη και αξιοποίηση νέων τεχνολογιών, νέων διεργασιών και νέων δομών φωτοβολταϊκών κυψελών, η βιομηχανία φωτοβολταϊκών κυψελών έχει αναπτυχθεί ραγδαία. Ως βασική τεχνολογία που υποστηρίζει την ανάπτυξη νέας ενέργειας και έξυπνων δικτύων, οι κυψέλες τύπου n έχουν γίνει ένα hot spot στην παγκόσμια βιομηχανική ανάπτυξη.
Επειδή το φωτοβολταϊκό στοιχείο επαφής αδρανοποίησης στρώματος οξειδίου σήραγγας τύπου n (εφεξής «κυψέλη TOPCon τύπου n») έχει το πλεονέκτημα απόδοσης της σημαντικής βελτίωσης της απόδοσης σε σύγκριση με τα συμβατικά φωτοβολταϊκά στοιχεία, με την αύξηση του ελεγχόμενου κόστους και της μετατροπής ώριμου εξοπλισμού. η κυψέλη TOPCon τύπου n Η περαιτέρω επέκταση της εγχώριας παραγωγικής ικανότητας έχει γίνει η κύρια κατεύθυνση ανάπτυξης των φωτοβολταϊκών κυψελών υψηλής απόδοσης.
Η τυποποίηση των μπαταριών TOPCon τύπου n αντιμετωπίζει προβλήματα όπως η αδυναμία κάλυψης των υφιστάμενων προτύπων και η ανάγκη βελτίωσης της δυνατότητας εφαρμογής των προτύπων. Αυτή η εργασία θα διεξαγάγει έρευνα και ανάλυση σχετικά με την τυποποίηση των μπαταριών TOPCon τύπου n και θα δώσει προτάσεις για τυποποίηση.Κατάσταση ανάπτυξης της τεχνολογίας κυψελών TOPCon τύπου nΗ δομή του υλικού βάσης πυριτίου τύπου p που χρησιμοποιείται στα συμβατικά φωτοβολταϊκά στοιχεία είναι n+pp+, η επιφάνεια λήψης φωτός είναι η επιφάνεια n+ και η διάχυση φωσφόρου χρησιμοποιείται για να σχηματιστεί ο εκπομπός.Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι δομών φωτοβολταϊκών κυψελών ομοσύνδεσης για υλικά βάσης πυριτίου τύπου n, ο ένας είναι n+np+ και ο άλλος είναι p+nn+.Σε σύγκριση με το πυρίτιο τύπου p, το πυρίτιο τύπου n έχει καλύτερη διάρκεια ζωής μειοψηφίας, χαμηλότερη εξασθένηση και μεγαλύτερη δυνατότητα απόδοσης.Η κυψέλη διπλής όψης τύπου n από πυρίτιο τύπου n έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης, της καλής απόκρισης χαμηλού φωτισμού, του χαμηλού συντελεστή θερμοκρασίας και της περισσότερης παραγωγής ενέργειας διπλής όψης.Καθώς οι απαιτήσεις της βιομηχανίας για απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής φωτοβολταϊκών στοιχείων συνεχίζουν να αυξάνονται, τα φωτοβολταϊκά κύτταρα υψηλής απόδοσης τύπου n όπως τα TOPCon, HJT και IBC θα καταλάβουν σταδιακά τη μελλοντική αγορά.Σύμφωνα με τον Διεθνή Οδικό Χάρτη Φωτοβολταϊκών 2021 (ITRPV) της παγκόσμιας τεχνολογίας της βιομηχανίας φωτοβολταϊκών και τις προβλέψεις της αγοράς, οι κυψέλες τύπου n αντιπροσωπεύουν τη μελλοντική κατεύθυνση τεχνολογίας και ανάπτυξης της αγοράς των φωτοβολταϊκών κυψελών στο εσωτερικό και στο εξωτερικό.Μεταξύ των τεχνικών διαδρομών των τριών τύπων μπαταριών τύπου n, οι μπαταρίες TOPCon τύπου n έχουν γίνει η τεχνολογική διαδρομή με τη μεγαλύτερη κλίμακα βιομηχανοποίησης λόγω των πλεονεκτημάτων τους στον υψηλό ρυθμό χρήσης του υπάρχοντος εξοπλισμού και στην υψηλή απόδοση μετατροπής.
Επί του παρόντος, οι μπαταρίες TOPCon τύπου n στη βιομηχανία παρασκευάζονται γενικά με βάση την τεχνολογία LPCVD (χαμηλής πίεσης χημική εναπόθεση σε φάση ατμού), η οποία έχει πολλές διαδικασίες, η απόδοση και η απόδοση είναι περιορισμένες και ο εξοπλισμός βασίζεται στις εισαγωγές. Πρέπει να βελτιωθεί. Η μεγάλης κλίμακας παραγωγή κυψελών TOPCon τύπου n αντιμετωπίζει τεχνικές δυσκολίες όπως υψηλό κόστος κατασκευής, περίπλοκη διαδικασία, χαμηλό ποσοστό απόδοσης και ανεπαρκή απόδοση μετατροπής.Η βιομηχανία έχει κάνει πολλές προσπάθειες να βελτιώσει την τεχνολογία των κυψελών TOPCon τύπου n. Μεταξύ αυτών, η τεχνολογία επιτόπιας πρόσμιξης στρώσης πολυπυριτίου εφαρμόζεται στην εναπόθεση μιας στρώσης οξειδίου σήραγγας και στρώσης πολυπυριτίου (n+-polySi) χωρίς περιτύλιξη.Το μεταλλικό ηλεκτρόδιο της μπαταρίας τύπου n TOPCon παρασκευάζεται με τη χρήση της νέας τεχνολογίας ανάμειξης πάστας αλουμινίου και πάστας αργύρου, η οποία μειώνει το κόστος και βελτιώνει την αντίσταση επαφής. υιοθετεί την μπροστινή επιλεκτική δομή εκπομπού και την πίσω τεχνολογία δομής επαφής παθητικοποίησης σήραγγας πολλαπλών στρώσεων.Αυτές οι τεχνολογικές αναβαθμίσεις και η βελτιστοποίηση διεργασιών συνέβαλαν οριστικά στην εκβιομηχάνιση των κυψελών TOPCon τύπου n.Έρευνα για την τυποποίηση μπαταρίας TOPCon τύπου nΥπάρχουν ορισμένες τεχνικές διαφορές μεταξύ των κυψελών TOPCon τύπου n και των συμβατικών φωτοβολταϊκών κυψελών τύπου p, και η κρίση των φωτοβολταϊκών στοιχείων στην αγορά βασίζεται στα τρέχοντα πρότυπα συμβατικών μπαταριών και δεν υπάρχει σαφής τυπική απαίτηση για φωτοβολταϊκά στοιχεία τύπου n .Η κυψέλη TOPCon τύπου n έχει τα χαρακτηριστικά χαμηλής εξασθένησης, χαμηλής θερμοκρασίας, υψηλής απόδοσης, υψηλού συντελεστή διπλής όψης, υψηλής τάσης ανοίγματος κ.λπ. Διαφέρει από τα συμβατικά φωτοβολταϊκά στοιχεία όσον αφορά τα πρότυπα.
Αυτή η ενότητα θα ξεκινήσει από τον προσδιορισμό των τυπικών ενδείξεων της μπαταρίας TOPCon τύπου n, πραγματοποιήστε την αντίστοιχη επαλήθευση γύρω από την καμπυλότητα, την αντοχή σε εφελκυσμό του ηλεκτροδίου, την αξιοπιστία και την αρχική απόδοση εξασθένησης που προκαλείται από το φως και συζητήστε τα αποτελέσματα της επαλήθευσης.Προσδιορισμός τυπικών δεικτώνΤα συμβατικά φωτοβολταϊκά στοιχεία βασίζονται στο πρότυπο προϊόντος GB/T29195-2012 «Γενικές προδιαγραφές για ηλιακά κύτταρα κρυσταλλικού πυριτίου που χρησιμοποιούνται στο έδαφος», το οποίο απαιτεί σαφώς τις χαρακτηριστικές παραμέτρους των φωτοβολταϊκών στοιχείων.Με βάση τις απαιτήσεις του GB/T29195-2012, σε συνδυασμό με τα τεχνικά χαρακτηριστικά των μπαταριών TOPCon τύπου n, η ανάλυση πραγματοποιήθηκε ανά είδος.Δείτε τον Πίνακα 1, οι μπαταρίες TOPCon τύπου n είναι βασικά οι ίδιες με τις συμβατικές μπαταρίες όσον αφορά το μέγεθος και την εμφάνιση.
Πίνακας 1 Σύγκριση μεταξύ της μπαταρίας TOPCon τύπου n και των απαιτήσεων GB/T29195-2012
Όσον αφορά τις παραμέτρους ηλεκτρικής απόδοσης και τον συντελεστή θερμοκρασίας, οι δοκιμές πραγματοποιούνται σύμφωνα με τα IEC60904-1 και IEC61853-2 και οι μέθοδοι δοκιμής είναι συνεπείς με τις συμβατικές μπαταρίες. οι απαιτήσεις για μηχανικές ιδιότητες είναι διαφορετικές από τις συμβατικές μπαταρίες όσον αφορά τον βαθμό κάμψης και την αντοχή σε εφελκυσμό του ηλεκτροδίου.Επιπλέον, σύμφωνα με το πραγματικό περιβάλλον εφαρμογής του προϊόντος, προστίθεται μια δοκιμή υγρής θερμότητας ως απαίτηση αξιοπιστίας.Με βάση την παραπάνω ανάλυση, πραγματοποιήθηκαν πειράματα για την επαλήθευση των μηχανικών ιδιοτήτων και της αξιοπιστίας των μπαταριών TOPCon τύπου n.Ως πειραματικά δείγματα επιλέχθηκαν προϊόντα φωτοβολταϊκών στοιχείων διαφορετικών κατασκευαστών με την ίδια τεχνική διαδρομή. Τα δείγματα παρασχέθηκαν από την Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.Το πείραμα διεξήχθη σε εργαστήρια τρίτων και εταιρικά εργαστήρια και δοκιμάστηκαν και επαληθεύτηκαν παράμετροι όπως ο βαθμός κάμψης και η αντοχή στον εφελκυσμό του ηλεκτροδίου, η δοκιμή θερμικού κύκλου και η δοκιμή υγρής θερμότητας και η αρχική απόδοση εξασθένησης που προκαλείται από το φως.Επαλήθευση Μηχανικών Ιδιοτήτων Φωτοβολταϊκών ΚυψελώνΟ βαθμός κάμψης και η αντοχή σε εφελκυσμό του ηλεκτροδίου στις μηχανικές ιδιότητες των μπαταριών TOPCon τύπου n ελέγχονται απευθείας στο ίδιο το φύλλο μπαταρίας και η επαλήθευση της μεθόδου δοκιμής είναι η εξής.Επαλήθευση δοκιμής κάμψηςΗ καμπυλότητα αναφέρεται στην απόκλιση μεταξύ του κεντρικού σημείου της μέσης επιφάνειας του υπό δοκιμή δείγματος και του επιπέδου αναφοράς της μέσης επιφάνειας. Είναι ένας σημαντικός δείκτης για την αξιολόγηση της επιπεδότητας της μπαταρίας υπό πίεση δοκιμάζοντας την παραμόρφωση κάμψης του φωτοβολταϊκού στοιχείου.Η κύρια μέθοδος δοκιμής του είναι να μετρήσει την απόσταση από το κέντρο της πλακέτας σε ένα επίπεδο αναφοράς χρησιμοποιώντας έναν δείκτη μετατόπισης χαμηλής πίεσης.Η Jolywood Optoelectronics και η Xi'an State Power Investment παρείχαν 20 τεμάχια μπαταριών TOPCon τύπου n μεγέθους M10 το καθένα. Η επιπεδότητα της επιφάνειας ήταν καλύτερη από 0.01 mm και η καμπυλότητα της μπαταρίας δοκιμάστηκε με ένα εργαλείο μέτρησης με ανάλυση καλύτερη από 0.01 mm.Η δοκιμή κάμψης μπαταρίας πραγματοποιείται σύμφωνα με τις διατάξεις του σημείου 4.2.1 στο GB/T29195-2012.Τα αποτελέσματα της δοκιμής φαίνονται στον Πίνακα 2.
Πίνακας 2 Αποτελέσματα δοκιμής κάμψης κυττάρων TOPCon τύπου n
Τα πρότυπα εσωτερικού ελέγχου της επιχείρησης της Jolywood και της Xi'an State Power Investment απαιτούν και οι δύο ο βαθμός κάμψης να μην είναι μεγαλύτερος από 0.1 mm. Σύμφωνα με την ανάλυση των αποτελεσμάτων των δοκιμών δειγματοληψίας, ο μέσος βαθμός κάμψης των Jolywood Optoelectronics και Xi'an State Power Investment είναι 0.056 mm και 0.053 mm αντίστοιχα. Οι μέγιστες τιμές είναι 0.08mm και 0.10mm, αντίστοιχα.Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της επαλήθευσης της δοκιμής, προτείνεται η απαίτηση η καμπυλότητα της μπαταρίας TOPCon τύπου n να μην είναι μεγαλύτερη από 0.1 mm.Επαλήθευση δοκιμής αντοχής σε εφελκυσμό ηλεκτροδίουΗ μεταλλική κορδέλα συνδέεται με το καλώδιο δικτύου του φωτοβολταϊκού στοιχείου με συγκόλληση για να μεταφέρει ρεύμα. Η ταινία συγκόλλησης και το ηλεκτρόδιο πρέπει να συνδέονται σταθερά για να ελαχιστοποιηθεί η αντίσταση επαφής και να διασφαλιστεί η απόδοση αγωγιμότητας του ρεύματος.Για το λόγο αυτό, η δοκιμή αντοχής σε εφελκυσμό ηλεκτροδίου στο καλώδιο πλέγματος της μπαταρίας μπορεί να αξιολογήσει τη συγκολλησιμότητα του ηλεκτροδίου και την ποιότητα συγκόλλησης της μπαταρίας, η οποία είναι μια κοινή μέθοδος δοκιμής για την αντοχή πρόσφυσης του κινητήρα της φωτοβολταϊκής μπαταρίας.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
