Heterojungtinių saulės elementų atsiradimas: potencialo atlaisvinimas naudojant optines konversijos plėveles
Saulės energijos pramonė išgyvena reikšmingą transformaciją, kai heterojunkciniai saulės elementai (HJT) yra pasirengę pradėti didelio masto plėtros etapą. Nuo 2022 m. gamybos sąnaudos, susijusios su HJT elementais ir moduliais, nuolat mažėjo, todėl spartėja masinės gamybos tendencija. Šiame tinklaraštyje aprašomi pagrindiniai pažanga, iššūkiai ir galimybės, susijusios su HJT technologija ir optinio konvertavimo plėvelėmis, kurios atlieka esminį vaidmenį gerinant šių didelio efektyvumo fotovoltinių prietaisų veikimą.
Suprasti heterojunkcinius saulės elementus
Heterojunkciniai saulės elementai arba HIT elementai yra didelio efektyvumo kristalinio silicio saulės elementų tipas, pasižymintis unikalia struktūra. Jie žinomi dėl savo lankstaus dizaino, ilgo tarnavimo laiko ir gebėjimo generuoti energiją iš abiejų pusių. Palyginti su pasyvuoto emiterio ir galinio elemento (PERC) technologija, HJT ląstelės pasižymi jautresniu skaidraus laidaus oksido (TCO) sluoksniu, ypač ultravioletinių (UV) spindulių, rūgščių ir drėgmės veikiamoje aplinkoje. Ilgalaikis UV spindulių poveikis gali pabloginti Si-H ryšius ant ląstelės paviršiaus, neigiamai paveikti efektyvumą ir ilgaamžiškumą.
Siekdami sušvelninti šiuos iššūkius, gamintojai paprastai naudoja UV spindulius blokuojančius kapsuliavimo sprendimus. Tačiau tradiciniai metodai gali trukdyti HJT ląstelių gebėjimui panaudoti trumpo bangos ilgio šviesą, o tai sumažina jų konkurencinį pranašumą. Optinės konversijos plėvelės, sukurtos specialiai HJT programoms, siūlo daug žadantį sprendimą paverčiant UV šviesą matoma mėlyna šviesa, taip sumažinant ląstelių degradaciją ir padidinant bendrą modulio galią ir stabilumą.
Optinių konvertavimo plėvelių vaidmuo
Optinės konversijos plėvelės, taip pat žinomos kaip šviesos konvertavimo plėvelės, skirtos heterosandūriniams elementams, yra naujoviškos medžiagos, sukurtos optimizuoti HJT technologijos veikimą. Šios plėvelės sukuriamos pridedant optinių konvertavimo agentų į didelio pralaidumo plėveles, leidžiančias UV šviesą paversti mėlyna šviesa, taip pagerinant saulės modulių efektyvumą.
Neseniai atlikti bandymai parodė, kad naudojant optines konvertavimo plėveles modulio efektyvumas gali padidėti maždaug 1.5 %, palyginti su tradiciniais UV spinduliais išpjautais kapsuliavimo sprendimais. Be to, šios plėvelės sukurtos taip, kad išlaikytų aukštą patikimumą daugiau nei 50 metų, todėl jos yra patvarus pasirinkimas saulės energijos gamintojams.
Pagrindinės optinių konvertavimo plėvelių savybės
Optinės konversijos plėvelės turi keletą puikių savybių, kurios pagerina jų naudojimą:
Koekstruduota PO medžiaga: Didelis konversijos efektyvumas ir puikus atsparumas UV spinduliams.
Laikymo sąlygos ir tinkamumo laikas: Siekiant užtikrinti optimalų veikimą, plėveles reikia laikyti atokiau nuo tiesioginių saulės spindulių, aplinkoje, kurioje palaikoma 25±15°C temperatūra ir 55±15% drėgmės lygis. Tinkamumo laikas yra trys mėnesiai nuo pagaminimo datos, o atidarytą produktą rekomenduojama sunaudoti per šešias valandas.
Veikimo charakteristikos
Čia pateikiama išsami optinių konvertavimo plėvelių veikimo charakteristikų apžvalga:
| Nuosavybė | Vienetas | Tipinis Vertė | Standartinis |
|---|---|---|---|
| Storis | Μm | Standartinis ±10 % | GB / T 6672-2001 |
| Svoris | g / m2 | ≥ Standartinis | Saiwu metodas |
| Plotis | mm | 200-2200 | - |
| Paviršiaus struktūra | - | Iškilus | - |
| Tankis | g / cm3 | 0.85-0.95 | ISO 1183 |
| Tempimo stiprumas | Mpa | MD≥6.0, TD≥5.0 | ASTM D-882 |
| Pailgėjimas lūžio metu | % | MD≥400, TD≥40 | - |
| Nulupimo stiprumas su HJT | N / cm | ≥25 | Saiwu metodas |
| Nulupimo stiprumas su stiklu | N / cm | ≥60 | GB / T 29848-2018 |
| Nulupimo stiprumas su užpakaliniu sluoksniu | N / cm | ≥40 | - |
| Terminis susitraukimas | % | MD≤3.0, TD≤1.5 | - |
| Kryžminio susiejimo laipsnis | % | 75≤X≤95 | - |
| Skaidrumas (280–380 nm) | % | ≤ 20 | - |
| Skaidrumas (380–1100 nm) | % | ≥90 | - |
| Tūrinis atsparumas | O* cm | ≥1 × 1015 | - |
| Geltonumo indeksas po 1000h DH | / | △YI≤5 | - |
| Nulupimo stiprumas su stiklu po 1000h DH | N / cm | ≥40 | - |
| Geltonumo indeksas po 120 kWh UV | / | △YI≤5 | - |
| Vandens garų perdavimo greitis | g/m2*dieną | ≤ 5.0 | 38℃、90%RH、500um |
Perėjimas nuo P tipo prie N tipo technologijų
Tobulėjant fotovoltinės energijos pramonei, perėjimas nuo P tipo prie N tipo technologijų tampa vis akivaizdesnis. Veiksniai, darantys įtaką N tipo technologijų, ypač HJT ir TOPCon, industrializacijai, yra įrangos pristatymo greitis ir įvairios gamintojų galimybės, susijusios su gamybos linijos konstravimu ir paleidimu.
HJT technologijos srityje reikšmingas proveržis yra kvalifikuoto personalo tobulinimas. HJT reikalinga darbo jėga skiriasi nuo tradicinių kristalinio silicio sistemų darbo jėgos, todėl baterijų gamintojams, įrangos tiekėjams ir medžiagų tiekėjams trūksta talentų.
HJT technologijos plėtros iššūkiai
Nepaisant daug žadančių HJT perspektyvų, iššūkių išlieka. Aktyviai HJT technologijų taikančių įmonių skaičius yra ribotas, todėl susidaro įspūdis, kad sąnaudų mažinimas ir efektyvumo didinimas yra lėti procesai. Naujoms technologijoms pritaikyti reikia klientų prisitaikymo laikotarpio, nes daugelis vis dar nėra tikri dėl HJT komponentų patikimumo.
Tačiau vis daugiau klientų pripažįsta HJT technologijos pranašumus, pavyzdžiui, padidintą elektros energijos gamybą, rinka pradeda reaguoti teigiamai. Naujausias pavyzdys apima „Guodian Investment“ konkursą dėl 160 MW užsakymo, kuriame buvo specialiai reikalaujama HJT komponentų.
Vairavimo efektyvumas ir sąnaudų mažinimas naudojant HJT technologiją
Siekiant padidinti HJT technologijos efektyvumą ir sumažinti išlaidas, tiriamos kelios pagrindinės sritys:
Produkto struktūra: saulės elementų dizaino optimizavimas, siekiant pagerinti jų veikimą.
Medžiagos parinkimas: Dėmesys silicio plokštelių kokybei, ITO plėvelės veikimo optimizavimui ir metalinių elektrodų medžiagų rafinavimui.
Gamybos proceso kontrolė: nanometrų mastelio sluoksnių sugriežtinimas, siekiant tiesiogiai paveikti efektyvumą.
Silicio plokštelės storio mažinimas: Perėjimas nuo 130 mikronų iki 120 mikronų, galutinis tikslas pasiekti 90 mikronų.
HJT technologijos ateities perspektyvos
Skaičiuojama, kad šiemet HJT siuntos sieks apie 10 GW, o kitų metų prognozės numato augimą iki 40-50 GW. Sparti HJT technologijų pažanga suteikia daug žadančią galimybę plačiai taikyti saulės energijos sektoriuje.
HJT masinės gamybos iššūkiai
Nepaisant HJT technologijos pranašumų, jos kaina išlieka didesnė nei PERC ir TOPCon sistemų, todėl tai yra didelis iššūkis masinei gamybai. Bendradarbiaujant HJT partneriams, pagrindinis dėmesys skiriamas išlaidų mažinimui ir efektyvumo didinimui taikant tokias strategijas kaip sidabro pastos naudojimo sumažinimas, tikslinių medžiagų poreikių mažinimas ir plokštelės storio optimizavimas.
HJT efektyvumo didinimas
Pagrindinės HJT efektyvumo didinimo sritys yra šios:
Mikrokristalinė technologija: padidinamas užpildymo koeficientas, laidumas ir šviesos pralaidumas, kad būtų padidintas efektyvumas.
Metalizavimo būdai: Vario dengimo ir nulinės šynos technologijos įdiegimas siekiant sumažinti sidabro pastos suvartojimą ir padidinti tinklo linijos efektyvumą.
Optinės konvertavimo plėvelės: Šių plėvelių naudojimas siekiant padidinti HJT našumą, paverčiant UV šviesą naudojama energija.
Išvada
Saulės elementų su heterojunkcija kūrimas yra didelė pažanga fotovoltinės technologijos srityje, galinti padidinti efektyvumą ir sumažinti išlaidas. Optinės konversijos plėvelės yra neatsiejama nuo šio potencialo realizavimo, siūlant novatoriškus sprendimus, kurie pagerina HJT našumą ir sprendžia UV poveikio keliamus iššūkius. Kadangi pramonė ir toliau vystosi, vis labiau tikėtina, kad HJT taps pagrindine technologija, atveriančia kelią tvaresnei ir efektyvesnei saulės energijos ateičiai.
Norėdami gauti daugiau įžvalgų apie saulės energijos gamybos technologijas, galite susipažinti su mūsų kompanija Ooitech, kuri siūlo 15 metų patirtį saulės energijos pramonėje, teikia įrangą saulės kolektorių gamybos linijoms ir visapusiškas mokymo paslaugas. Norėdami sužinoti daugiau, apsilankykite mūsų "YouTube" kanalas ir patikrink mūsų MBB visiškai automatinės saulės baterijų gamybos linijos vaizdo įrašas. Be to, galite atsisiųsti mūsų katalogas ir įmonės profilis Daugiau informacijos.