N tipo TOPCon ląstelių standartizavimo tyrimai
- atnaujinta: 2023-05-14
- By
ooitech
- apsilankymų skaičius: 5510
- 0
Pastaraisiais metais, kuriant ir naudojant naujas technologijas, naujus procesus ir naujas fotovoltinių elementų struktūras, fotovoltinių elementų pramonė sparčiai vystėsi. Kaip pagrindinė technologija, remianti naujų energijos ir išmaniųjų tinklų kūrimą, n tipo elementai tapo karštąja pasaulio pramonės plėtros vieta.
Kadangi n tipo tunelinio oksido sluoksnio pasyvavimo kontaktinis fotovoltinis elementas (toliau – n tipo TOPCon elementas) turi pranašumą, nes žymiai pagerina efektyvumą, palyginti su įprastiniais fotovoltiniais elementais, padidėjus kontroliuojamos ir brandžios įrangos transformacijos sąnaudoms, n tipo TOPCon elementas Tolimesnis vidaus gamybos pajėgumų plėtimas tapo pagrindine didelio efektyvumo fotovoltinių elementų plėtros kryptimi.
Standartizuojant n tipo TOPCon baterijas, susiduriama su tokiomis problemomis kaip nesugebėjimas atitikti dabartinių standartų ir būtinybė pagerinti standartų pritaikymą. Šiame darbe bus atliekami n tipo TOPCon baterijų standartizavimo tyrimai ir analizė bei pateikiami standartizacijos pasiūlymai.N tipo TOPCon elementų technologijos kūrimo būklėĮprastiniuose fotovoltiniuose elementuose naudojamos p tipo silicio pagrindo medžiagos struktūra yra n+pp+, šviesą priimantis paviršius – n+ paviršius, o spinduoliui suformuoti naudojama fosforo difuzija.Yra du pagrindiniai homojungčių fotovoltinių elementų struktūrų tipai, skirti n tipo silicio pagrindo medžiagoms, vienas yra n+np+, o kitas – p+nn+.Palyginti su p-tipo siliciu, n-tipo silicis turi geresnį mažumos nešiklio tarnavimo laiką, mažesnį slopinimą ir didesnį efektyvumo potencialą.N tipo dvipusis elementas, pagamintas iš n tipo silicio, turi aukšto efektyvumo, gero reakcijos prasto apšvietimo, žemo temperatūros koeficiento ir daugiau dvipusės energijos gamybos pranašumus.Kadangi pramonės reikalavimai fotovoltinių elementų fotoelektrinio konversijos efektyvumui ir toliau didėja, n tipo didelio efektyvumo fotovoltiniai elementai, tokie kaip TOPCon, HJT ir IBC, palaipsniui užims būsimą rinką.Pagal 2021 m. Tarptautinį fotovoltinės energijos planą (ITRPV) pasaulinės fotovoltinės pramonės technologijos ir rinkos prognozės, n tipo elementai atspindi būsimą fotovoltinių elementų technologijų ir rinkos plėtros kryptį namuose ir užsienyje.Tarp trijų n-tipo baterijų tipų techninių maršrutų n-tipo TOPCon baterijos tapo didžiausią industrializacijos mastą turinčiu technologijų keliu dėl savo pranašumų – didelio esamos įrangos panaudojimo laipsnio ir didelio konversijos efektyvumo.
Šiuo metu pramonėje n-tipo TOPCon akumuliatoriai paprastai gaminami remiantis LPCVD (žemo slėgio garų fazės cheminio nusodinimo) technologija, kuri turi daug procedūrų, efektyvumas ir išeiga yra riboti, o įranga priklauso nuo importo. Ją reikia tobulinti. Didelio masto n tipo TOPCon elementų gamyba susiduria su techniniais sunkumais, tokiais kaip didelės gamybos sąnaudos, sudėtingas procesas, mažas išeiga ir nepakankamas konversijos efektyvumas.Pramonė daug bandė patobulinti n tipo TOPCon elementų technologiją. Tarp jų in situ legiruoto polisilicio sluoksnio technologija taikoma vienkartinio tunelinio oksido sluoksnio ir legiruoto polisilicio (n+-polySi) sluoksnio nusodinimui be apvyniojimo dangos;n tipo TOPCon akumuliatoriaus metalinis elektrodas paruoštas naudojant naują aliuminio pastos ir sidabro pastos maišymo technologiją, kuri sumažina savikainą ir pagerina kontaktinę varžą; Priima priekinio selektyvaus emiterio struktūrą ir galinio daugiasluoksnio tunelio pasyvavimo kontaktinės struktūros technologiją.Šie technologiniai atnaujinimai ir procesų optimizavimas įnešė tam tikrą indėlį į n tipo TOPCon elementų industrializaciją.N-tipo TOPCon akumuliatoriaus standartizavimo tyrimasYra tam tikrų techninių skirtumų tarp n-tipo TOPCon elementų ir įprastų p-tipo fotovoltinių elementų, o sprendimas dėl fotovoltinių elementų rinkoje yra pagrįstas dabartiniais įprastiniais baterijų standartais, o n-tipo fotovoltiniams elementams nėra aiškaus standartinio reikalavimo. .n tipo TOPCon elementas pasižymi mažu slopinimu, žemu temperatūros koeficientu, dideliu efektyvumu, dideliu bifacialiniu koeficientu, aukšta atidarymo įtampa ir tt Jis skiriasi nuo įprastų fotovoltinių elementų savo standartais.
Šis skyrius prasidės nuo standartinių n tipo TOPCon akumuliatoriaus indikatorių nustatymo, atlikti atitinkamą kreivumo, elektrodo tempimo stiprumo, patikimumo ir pradinio šviesos slopinimo charakteristikų patikrinimą ir aptarti patikros rezultatus.Standartinių rodiklių nustatymasĮprasti fotovoltiniai elementai yra pagrįsti gaminio standartu GB/T29195-2012 „General Specifications for Earth-Used Crystalline Silicon Solar Cells“, kuris aiškiai reikalauja fotovoltinių elementų charakteristikų parametrų.Remiantis GB/T29195-2012 reikalavimais, derinant su n tipo TOPCon akumuliatorių techninėmis charakteristikomis, buvo atlikta analizė po vieną.Žr. 1 lentelę, n tipo TOPCon akumuliatoriai iš esmės yra tokie patys kaip įprasti akumuliatoriai pagal dydį ir išvaizdą;
1 lentelė N tipo TOPCon akumuliatoriaus ir GB/T29195-2012 reikalavimų palyginimas
Kalbant apie elektrinio veikimo parametrus ir temperatūros koeficientą, bandymai atliekami pagal IEC60904-1 ir IEC61853-2, o bandymo metodai atitinka įprastinius akumuliatorius; reikalavimai mechaninėms savybėms skiriasi nuo įprastų baterijų lenkimo laipsnio ir elektrodo atsparumo tempimui.Be to, atsižvelgiant į faktinę gaminio naudojimo aplinką, kaip patikimumo reikalavimas pridedamas drėgno karščio bandymas.Remiantis aukščiau pateikta analize, buvo atlikti eksperimentai, siekiant patikrinti n tipo TOPCon akumuliatorių mechanines savybes ir patikimumą.Kaip eksperimentiniai pavyzdžiai buvo atrinkti skirtingų gamintojų fotovoltinių elementų gaminiai su tuo pačiu techniniu būdu. Pavyzdžius pateikė Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.Eksperimentas buvo atliktas trečiųjų šalių laboratorijose ir įmonių laboratorijose, o tokie parametrai kaip lenkimo laipsnis ir elektrodo tempiamasis stipris, terminio ciklo bandymas ir drėgno karščio bandymas bei pradinis šviesos sukeltos slopinimo charakteristikos buvo išbandyti ir patikrinti.Fotovoltinių elementų mechaninių savybių patikrinimasN tipo TOPCon akumuliatorių mechaninių savybių lenkimo laipsnis ir elektrodo atsparumas tempimui yra tiesiogiai tikrinami ant paties akumuliatoriaus lapo, o bandymo metodo patikrinimas yra toks.Lenkimo bandymo patikrinimasKreivumas reiškia nuokrypį tarp bandomojo mėginio vidurinio paviršiaus centro ir vidurinio paviršiaus atskaitos plokštumos. Svarbus rodiklis įvertinti akumuliatoriaus plokštumą veikiant apkrovai, tikrinant fotovoltinės elemento lenkimo deformaciją.Pagrindinis bandymo metodas yra išmatuoti atstumą nuo plokštelės centro iki atskaitos plokštumos naudojant žemo slėgio poslinkio indikatorių.Jolywood Optoelectronics ir Xi'an State Power Investment pateikė po 20 vienetų M10 dydžio n tipo TOPCon baterijų. Paviršiaus lygumas buvo geresnis nei 0.01 mm, o akumuliatoriaus kreivumas buvo patikrintas matavimo įrankiu, kurio skiriamoji geba buvo didesnė nei 0.01 mm.Akumuliatoriaus lenkimo bandymas atliekamas pagal GB/T4.2.1-29195 2012 punkto nuostatas.Bandymo rezultatai pateikti 2 lentelėje.
2 lentelė N-tipo TOPCon elementų lenkimo bandymo rezultatai
Jolywood ir Xi'an State Power Investment įmonės vidaus kontrolės standartai reikalauja, kad lenkimo laipsnis būtų ne didesnis nei 0.1 mm. Remiantis mėginių ėmimo bandymo rezultatų analize, vidutinis Jolywood Optoelectronics ir Xi'an State Power Investment lenkimo laipsnis yra atitinkamai 0.056 mm ir 0.053 mm. Didžiausios vertės yra atitinkamai 0.08 mm ir 0.10 mm.Remiantis bandomosios patikros rezultatais, siūlomas reikalavimas, kad n tipo TOPCon akumuliatoriaus kreivumas būtų ne didesnis nei 0.1 mm.Elektrodo tempimo stiprumo bandymo patikraMetalinė juostelė yra prijungta prie fotovoltinės elemento tinklo laido suvirinant, kad būtų praleidžiama srovė. Litavimo juosta ir elektrodas turi būti sujungti stabiliai, kad būtų sumažinta kontaktinė varža ir būtų užtikrintas srovės laidumo efektyvumas.Dėl šios priežasties, atliekant akumuliatoriaus tinklelio laido elektrodo tempimo stiprumo bandymą, galima įvertinti elektrodo suvirinamumą ir akumuliatoriaus suvirinimo kokybę, o tai yra įprastas fotovoltinės baterijos variklio sukibimo stiprumo bandymo metodas.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
