ცოდნა

კვლევა N- ტიპის TOPCon უჯრედების სტანდარტიზაციის შესახებ

ბოლო წლებში, ახალი ტექნოლოგიების, ახალი პროცესებისა და ფოტოელექტრული უჯრედების ახალი სტრუქტურების განვითარებითა და გამოყენებით, ფოტოელექტრული უჯრედების ინდუსტრია სწრაფად განვითარდა. როგორც ძირითადი ტექნოლოგია, რომელიც მხარს უჭერს ახალი ენერგიისა და ჭკვიანი ქსელების განვითარებას, n-ტიპის უჯრედები იქცა გლობალურ ინდუსტრიულ განვითარებაში ცხელ წერტილად.

იმის გამო, რომ n-ტიპის გვირაბის ოქსიდის პასივაციის კონტაქტური ფოტოელექტრული უჯრედი (შემდგომში მოხსენიებული, როგორც "n-ტიპის TOPCon უჯრედი") აქვს ეფექტურობის უპირატესობა, რომ მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს ეფექტურობას ჩვეულებრივ ფოტოელექტრო უჯრედებთან შედარებით, ხარჯების კონტროლირებადი და მომწიფებული აღჭურვილობის ტრანსფორმაციის გაზრდით. n ტიპის TOPCon უჯრედი შიდა წარმოების შესაძლებლობების შემდგომი გაფართოება გახდა მაღალი ეფექტურობის ფოტოელექტრული უჯრედების განვითარების მთავარი მიმართულება.

n-ტიპის TOPCon ბატარეების სტანდარტიზაციას აწყდება ისეთი პრობლემები, როგორიცაა მიმდინარე სტანდარტების დაფარვის შეუძლებლობა და სტანდარტების გამოყენებადობის გაუმჯობესების აუცილებლობა. ეს ნაშრომი ჩაატარებს კვლევას და ანალიზს n- ტიპის TOPCon ბატარეების სტანდარტიზაციის შესახებ და მოგცემთ წინადადებებს სტანდარტიზაციის შესახებ.

n ტიპის TOPCon უჯრედის ტექნოლოგიის განვითარების სტატუსი

p-ტიპის სილიკონის ბაზის მასალის სტრუქტურა, რომელიც გამოიყენება ჩვეულებრივ ფოტოელექტრონულ უჯრედებში, არის n+pp+, სინათლის მიმღები ზედაპირი არის n+ ზედაპირი, ხოლო ფოსფორის დიფუზია გამოიყენება ემიტერის შესაქმნელად.

არსებობს ჰომოკავშირის ფოტოელექტრული უჯრედების ორი ძირითადი ტიპი n ტიპის სილიკონის ბაზის მასალებისთვის, ერთი არის n+np+ და მეორე არის p+nn+.

p-ტიპის სილიკონთან შედარებით, n-ტიპის სილიკონს აქვს უკეთესი უმცირესობის მატარებლის სიცოცხლე, დაბალი შესუსტება და უფრო დიდი ეფექტურობის პოტენციალი.

n-ტიპის ორმხრივი უჯრედი, რომელიც დამზადებულია n-ტიპის სილიკონისგან, აქვს მაღალი ეფექტურობის, კარგი რეაგირების დაბალი შუქის, დაბალი ტემპერატურის კოეფიციენტის და მეტი ორმხრივი ენერგიის გამომუშავების უპირატესობები.

იმის გამო, რომ ინდუსტრიის მოთხოვნები ფოტოელექტრული უჯრედების ფოტოელექტრული კონვერტაციის ეფექტურობაზე კვლავ იზრდება, n-ტიპის მაღალი ეფექტურობის ფოტოელექტრული უჯრედები, როგორიცაა TOPCon, HJT და IBC თანდათან დაიკავებს მომავალ ბაზარს.

2021 წლის საერთაშორისო ფოტოელექტრული საგზაო რუქის (ITRPV) გლობალური ფოტოელექტრული ინდუსტრიის ტექნოლოგიისა და ბაზრის პროგნოზის მიხედვით, n-ტიპის უჯრედები წარმოადგენს ფოტოელექტრული უჯრედების მომავალ ტექნოლოგიასა და ბაზრის განვითარების მიმართულებას სახლში და მის ფარგლებს გარეთ.

სამი ტიპის n ტიპის ბატარეების ტექნიკურ მარშრუტებს შორის, n ტიპის TOPCon ბატარეები გახდა ტექნოლოგიური მარშრუტი უდიდესი ინდუსტრიალიზაციის მასშტაბით, არსებული აღჭურვილობის მაღალი გამოყენების სიჩქარისა და მაღალი კონვერტაციის ეფექტურობის უპირატესობების გამო.

ამჟამად, n ტიპის TOPCon ბატარეები ინდუსტრიაში ძირითადად მზადდება LPCVD (დაბალი წნევის ორთქლის ფაზის ქიმიური დეპონირების) ტექნოლოგიის საფუძველზე, რომელსაც აქვს მრავალი პროცედურა, ეფექტურობა და მოსავლიანობა შეზღუდულია და აღჭურვილობა ეყრდნობა იმპორტს. საჭიროა მისი გაუმჯობესება. n ტიპის TOPCon უჯრედების ფართომასშტაბიანი წარმოება აწყდება ტექნიკურ სირთულეებს, როგორიცაა წარმოების მაღალი ღირებულება, რთული პროცესი, დაბალი მოსავლიანობა და არასაკმარისი კონვერტაციის ეფექტურობა.

ინდუსტრიამ მრავალი მცდელობა გააკეთა n ტიპის TOPCon უჯრედების ტექნოლოგიის გასაუმჯობესებლად. მათ შორის, ადგილზე დოპირებული პოლისილიკონის ფენის ტექნოლოგია გამოიყენება გვირაბის ოქსიდის ფენის და დოპირებული პოლისილიციუმის (n+-polySi) ფენის ერთჯერადი დეპონირებისას შეფუთვაში შეფუთვის გარეშე;

n ტიპის TOPCon ბატარეის ლითონის ელექტროდი მზადდება ალუმინის პასტისა და ვერცხლის პასტის შერევის ახალი ტექნოლოგიის გამოყენებით, რაც ამცირებს ღირებულებას და აუმჯობესებს კონტაქტურ წინააღმდეგობას; იღებს წინა შერჩევითი ემიტერის სტრუქტურას და უკანა მრავალშრიანი გვირაბის პასივაციის საკონტაქტო სტრუქტურის ტექნოლოგიას.

ამ ტექნოლოგიურმა განახლებამ და პროცესის ოპტიმიზაციამ გარკვეული წვლილი შეიტანა n ტიპის TOPCon უჯრედების ინდუსტრიალიზაციაში.

კვლევა n ტიპის TOPCon ბატარეის სტანდარტიზაციის შესახებ

არსებობს გარკვეული ტექნიკური განსხვავებები n-ტიპის TOPCon უჯრედებსა და ჩვეულებრივ p-ტიპის ფოტოელექტრო უჯრედებს შორის, ხოლო ბაზარზე ფოტოელექტრული უჯრედების შეფასება ეფუძნება ბატარეის ამჟამინდელ ჩვეულებრივ სტანდარტებს და არ არსებობს მკაფიო სტანდარტული მოთხოვნა n-ტიპის ფოტოელექტრული უჯრედებისთვის. .

n ტიპის TOPCon უჯრედს აქვს დაბალი შესუსტების, დაბალი ტემპერატურის კოეფიციენტის, მაღალი ეფექტურობის, მაღალი ბიფაციალური კოეფიციენტის, მაღალი გახსნის ძაბვის მახასიათებლები და ა.შ. სტანდარტების მიხედვით იგი განსხვავდება ჩვეულებრივი ფოტოელექტრული უჯრედებისგან.

ეს განყოფილება დაიწყება n ტიპის TOPCon ბატარეის სტანდარტული ინდიკატორების განსაზღვრით, განახორციელეთ შესაბამისი გადამოწმება გამრუდების, ელექტროდის დაჭიმვის სიძლიერის, საიმედოობისა და სინათლის მიერ გამოწვეული საწყისი შესუსტების შესრულების ირგვლივ და განიხილეთ შემოწმების შედეგები.

სტანდარტული ინდიკატორების განსაზღვრა

ჩვეულებრივი ფოტოელექტრული უჯრედები დაფუძნებულია პროდუქტის სტანდარტზე GB/T29195-2012 „მიწაზე გამოყენებული კრისტალური სილიკონის მზის უჯრედების ზოგადი სპეციფიკაციები“, რომელიც აშკარად მოითხოვს ფოტოელექტრული უჯრედების მახასიათებელ პარამეტრებს.

GB/T29195-2012 მოთხოვნების საფუძველზე, n ტიპის TOPCon ბატარეების ტექნიკურ მახასიათებლებთან ერთად, ანალიზი ჩატარდა პუნქტის მიხედვით.

იხილეთ ცხრილი 1, n ტიპის TOPCon ბატარეები ძირითადად იგივეა, რაც ჩვეულებრივი ბატარეები ზომისა და გარეგნობის თვალსაზრისით;

ცხრილი 1 შედარება n ტიპის TOPCon ბატარეასა და GB/T29195-2012 მოთხოვნებს შორის

ელექტრული შესრულების პარამეტრების და ტემპერატურის კოეფიციენტის მხრივ, ტესტები ტარდება IEC60904-1 და IEC61853-2 მიხედვით და ტესტის მეთოდები შეესაბამება ჩვეულებრივ ბატარეებს; მოთხოვნები მექანიკური თვისებების მიმართ განსხვავდება ჩვეულებრივი ბატარეებისგან მოღუნვის ხარისხისა და ელექტროდის დაჭიმვის სიძლიერის თვალსაზრისით.

გარდა ამისა, პროდუქტის გამოყენების რეალური გარემოს მიხედვით, სანდოობის მოთხოვნად ემატება ნესტიანი სითბოს ტესტი.

ზემოაღნიშნული ანალიზის საფუძველზე ჩატარდა ექსპერიმენტები n ტიპის TOPCon ბატარეების მექანიკური თვისებებისა და საიმედოობის შესამოწმებლად.

ექსპერიმენტულ ნიმუშებად შეირჩა სხვადასხვა მწარმოებლის ფოტოელექტრული უჯრედების პროდუქტები ერთი და იგივე ტექნიკური მარშრუტით. ნიმუშები მოწოდებული იქნა Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd.-ის მიერ.

ექსპერიმენტი ჩატარდა მესამე მხარის ლაბორატორიებსა და საწარმოთა ლაბორატორიებში და შემოწმდა და დადასტურდა ისეთი პარამეტრები, როგორიცაა მოღუნვის ხარისხი და ელექტროდის დაჭიმვის სიძლიერე, თერმული ციკლის ტესტი და ნესტიანი სითბოს ტესტი და შუქით გამოწვეული საწყისი შესუსტების შესრულება.

ფოტოელექტრული უჯრედების მექანიკური თვისებების შემოწმება

მოღუნვის ხარისხი და ელექტროდის დაჭიმვის სიძლიერე n ტიპის TOPCon ბატარეების მექანიკურ თვისებებში პირდაპირ ტესტირება ხდება ბატარეის ფურცელზე და ტესტის მეთოდის შემოწმება შემდეგია.

01

მოსახვევის ტესტის შემოწმება

გამრუდება გულისხმობს გადახრას შემოწმებული ნიმუშის მედიანური ზედაპირის ცენტრალურ წერტილსა და მედიანური ზედაპირის საცნობარო სიბრტყეს შორის. მნიშვნელოვანი ინდიკატორია ბატარეის სიბრტყის შეფასება სტრესის ქვეშ, ფოტოელექტრული უჯრედის დახრის დეფორმაციის შემოწმებით.

მისი პირველადი ტესტის მეთოდია ვაფლის ცენტრიდან საცნობარო სიბრტყემდე მანძილის გაზომვა დაბალი წნევის გადაადგილების ინდიკატორის გამოყენებით.

Jolywood Optoelectronics-მა და Xi'an State Power Investment-მა უზრუნველყო 20 ცალი M10 ზომის n ტიპის TOPCon ბატარეები თითოეულში. ზედაპირის სიბრტყე უკეთესი იყო 0.01 მმ-ზე, ხოლო ბატარეის გამრუდება შემოწმდა საზომი ხელსაწყოთი 0.01 მმ-ზე უკეთესი გარჩევადობით.

ბატარეის დახრის ტესტი ტარდება GB/T4.2.1-29195-ში 2012 დებულებების შესაბამისად.

ტესტის შედეგები ნაჩვენებია ცხრილში 2.

ცხრილი 2 n-ტიპის TOPCon უჯრედების დახრის ტესტის შედეგები

Jolywood-ისა და Xi'an State Power Investment-ის საწარმოს შიდა კონტროლის სტანდარტები მოითხოვს, რომ მოხრის ხარისხი არ იყოს 0.1 მმ-ზე მაღალი. შერჩევის ტესტის შედეგების ანალიზის მიხედვით, Jolywood Optoelectronics-ისა და Xi'an State Power Investment-ის საშუალო მოხრის ხარისხი არის შესაბამისად 0.056 მმ და 0.053 მმ. მაქსიმალური მნიშვნელობებია 0.08 მმ და 0.10 მმ, შესაბამისად.

ტესტის შემოწმების შედეგების მიხედვით, შემოთავაზებულია მოთხოვნა, რომ n ტიპის TOPCon ბატარეის გამრუდება არ იყოს 0.1 მმ-ზე მეტი.

02

ელექტროდის დაჭიმვის სიმტკიცის ტესტის შემოწმება

ლითონის ლენტი უკავშირდება ფოტოელექტრული უჯრედის ქსელის მავთულს შედუღების გზით დენის გასატარებლად. შედუღების ლენტი და ელექტროდი უნდა იყოს დაკავშირებული სტაბილურად, რათა შემცირდეს კონტაქტის წინააღმდეგობა და უზრუნველყოს მიმდინარე გამტარობის ეფექტურობა.

ამ მიზეზით, ელექტროდის დაჭიმვის სიმტკიცის ტესტს ბატარეის ბადეზე შეუძლია შეაფასოს ელექტროდის შედუღება და ბატარეის შედუღების ხარისხი, რაც ჩვეულებრივი ტესტის მეთოდია ფოტოელექტრული ბატარეის ძრავის გადაბმის სიძლიერისთვის.

<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline