Viden

Oversigt over Topcon solcellemodulteknologi og fordele

TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) fotovoltaisk (PV) modulteknologi repræsenterer de seneste fremskridt i solcelleindustrien for at forbedre celleeffektiviteten og reducere omkostningerne. Kernen i TOPCon-teknologien ligger i dens unikke passiveringskontaktstruktur, som effektivt reducerer rekombination af bærere på celleoverfladen og derved øger cellens konverteringseffektivitet.

Tekniske højdepunkter

1. Passiveringskontaktstruktur: TOPCon-celler forbereder et supertyndt siliciumoxidlag (1-2nm) på bagsiden af ​​siliciumwaferen, efterfulgt af aflejring af et doteret polykrystallinsk siliciumlag. Denne struktur giver ikke kun fremragende grænsefladepassivering, men danner også en selektiv bærertransportkanal, der tillader majoritetsbærere (elektroner) at passere igennem, samtidig med at minoritetsbærere (huller) forhindres i at rekombinere, hvilket øger cellens åben-kredsløbsspænding (Voc) og fylde betydeligt. faktor (FF).

2. Høj konverteringseffektivitet: Den teoretiske maksimale effektivitet af TOPCon-celler er så høj som 28.7 %, betydeligt højere end de 24.5 % af traditionelle P-type PERC-celler. I praktiske applikationer har masseproduktionseffektiviteten af ​​TOPCon-celler oversteget 25%, med potentiale for yderligere forbedringer.

3. Lav lysinduceret nedbrydning (LID): N-type siliciumskiver har en lavere lysinduceret nedbrydning, hvilket betyder, at TOPCon-moduler kan opretholde en højere initial ydeevne i faktisk brug, hvilket reducerer ydeevnetab på lang sigt.

4. Optimeret temperaturkoefficient: Temperaturkoefficienten for TOPCon-moduler er bedre end for PERC-moduler, hvilket betyder, at TOPCon-modulernes energiproduktionstab i højtemperaturmiljøer er mindre, især i tropiske og ørkenområder, hvor denne fordel er særlig tydelig.

5. Kompatibilitet: TOPCon-teknologien kan være kompatibel med eksisterende PERC-produktionslinjer og kræver kun nogle få ekstra enheder, såsom bor-diffusion og tyndfilm-aflejringsudstyr, uden behov for bagsideåbning og -justering, hvilket forenkler produktionsprocessen.

Produktions proces

Produktionsprocessen af ​​TOPCon-celler omfatter hovedsageligt følgende trin:

1. Forberedelse af siliciumwafer: For det første bruges N-type siliciumwafers som basismateriale til cellen. N-type wafere har en højere minoritetsbærerlevetid og bedre svag lysrespons.

2. Oxidlagsaflejring: Et supertyndt siliciumoxidlag er afsat på bagsiden af ​​siliciumwaferen. Tykkelsen af ​​dette siliciumoxidlag er normalt mellem 1-2nm og er nøglen til at opnå passiveringskontakt.

3. Doteret polykrystallinsk siliciumaflejring: Et doteret polykrystallinsk siliciumlag er aflejret på oxidlaget. Dette polykrystallinske siliciumlag kan opnås gennem lavtryks kemisk dampaflejring (LPCVD) eller plasma-forstærket kemisk dampaflejring (PECVD) teknologi.

4. Udglødningsbehandling: Højtemperatur-udglødningsbehandling bruges til at ændre krystalliniteten af ​​det polykrystallinske siliciumlag og derved aktivere passiveringsydelsen. Dette trin er afgørende for at opnå lav grænsefladerekombination og høj celleeffektivitet.

5. Metallisering: Metalgitterlinjer og kontaktpunkter er dannet på forsiden og bagsiden af ​​cellen for at indsamle fotogenererede bærere. Metalliseringsprocessen af ​​TOPCon-celler kræver særlig opmærksomhed for at undgå at beskadige passiveringskontaktstrukturen.

6. Test og sortering: Efter at cellefremstillingen er afsluttet, udføres elektriske ydeevnetest for at sikre, at cellerne opfylder de forudbestemte ydeevnestandarder. Cellerne sorteres derefter efter ydeevneparametre for at imødekomme behovene på forskellige markeder.

7. Modul samling: Cellerne samles i moduler, typisk indkapslet med materialer som glas, EVA (ethylen-vinylacetat copolymer) og bagside for at beskytte cellerne og give strukturel støtte.

Fordele og udfordringer

Fordelene ved TOPCon teknologien ligger i dens høje effektivitet, lave LID og gode temperaturkoefficient, som alle gør TOPCon moduler mere effektive og har en længere levetid i faktiske applikationer. TOPCon-teknologien står dog også over for omkostningsudfordringer, især med hensyn til initial udstyrsinvestering og produktionsomkostninger. Med kontinuerlige teknologiske fremskridt og omkostningsreduktion forventes det, at prisen på TOPCon-celler gradvist vil falde, hvilket øger deres konkurrenceevne på solcellemarkedet.

Sammenfattende er TOPCon-teknologi en vigtig retning for udviklingen af ​​solcelleindustrien. Det forbedrer konverteringseffektiviteten af ​​solceller gennem teknologisk innovation, samtidig med at kompatibiliteten med eksisterende produktionslinjer bibeholdes, hvilket giver stærk teknisk støtte til en bæredygtig udvikling af solcelleindustrien. Med kontinuerlige teknologiske fremskridt og omkostningsreduktion forventes TOPCon fotovoltaiske moduler at dominere solcellemarkedet i fremtiden.