Ventajas del panel solar Sunket HJT y análisis práctico de aplicaciones

Prefacio: el pasado y el presente de las células fotovoltaicas: el final de la era tipo P, el comienzo de la era tipo N

La industria de las células fotovoltaicas pertenece a la mitad de la cadena de la industria fotovoltaica y está hecha de obleas de silicio a través de la limpieza, el texturizado y otros pasos. Los paneles fotovoltaicos generan voltaje y corriente bajo la luz, lo que permite la generación de energía fotovoltaica, esencialmente similar a la fabricación de semiconductores de gama baja.

De acuerdo con las diferentes materias primas y la tecnología de preparación de celdas, las celdas fotovoltaicas se pueden dividir en celdas de tipo P y celdas de tipo N. Las obleas de silicio tipo P se fabrican dopando boro en materiales de silicio; Las obleas de silicio tipo N se fabrican dopando materiales de silicio con elementos de fósforo. La tecnología de preparación de batería tipo P tiene AL-BSF tradicional (campo trasero de aluminio) y tecnología PERC. Existen muchas tecnologías de preparación de baterías tipo N, incluidas PERT/PERL, TOPCon, IBC y HJT (heterounión).

2015 es el primer año de transformación de la tecnología de células fotovoltaicas. Antes de 2015, las baterías BSF eran la corriente principal y representaban el 90% del mercado total. En 2015, PERC completó la verificación de comercialización y la eficiencia de producción en masa de la batería superó el cuello de botella de BSF en 20% por primera vez y entró oficialmente en la etapa de expansión. En los siguientes dos años, con el avance de la tecnología PERC, la mejora de la eficiencia y la reducción de los costos que no son de silicio, se han reflejado los beneficios económicos de las celdas PERC. En 2018, la participación de mercado de las celdas PERC alcanzó 33%, y luego la capacidad de producción aumentó explosivamente. Para 2020, la cuota de mercado ha aumentado a 87%, que básicamente ha superado a las células BSF, pero el límite de eficiencia de las células PERC es 24,5%. La eficiencia de conversión actual de las celdas PERC está cerca del límite, por lo que para reducir costos y aumentar la eficiencia, las compañías de baterías deben buscar avances tecnológicos nuevamente.

2021 es el punto de inflexión de la transformación de la tecnología de baterías. Lo que ha estado persiguiendo la industria fotovoltaica es reducir costes y aumentar la eficiencia. Debido a su alta eficiencia de conversión, las baterías de tipo N han entrado gradualmente en escena y han sido aceptadas por la gente. De acuerdo con los datos de ISFH, las eficiencias límite teóricas de las celdas PERC, HJT y TOPCon son 24.5%, 27.5% y 28.7%, respectivamente.

En general, las baterías BSF backfield de aluminio eran la corriente principal antes de 2017, y las baterías PERC han reemplazado casi por completo a las baterías backfield de aluminio desde 2017. Sin embargo, dado que la celda PERC actual se ha acercado al límite teórico de eficiencia de 24.5%, el margen de mejora es limitado. . Después de 2021, las baterías de tipo N comenzarán a desarrollarse rápidamente, dominadas por TOPCon y HJT, que actualmente se encuentran en la etapa inicial de comercialización a gran escala. La posible ruta técnica futura también incluye HBC y celdas en tándem de perovskita, que son equivalentes a actualizaciones después de combinarse con HJT para que la eficiencia de conversión pueda lograr otro salto.

¿Qué es HJT?

Una celda solar es un dispositivo que utiliza el efecto fotovoltaico para convertir la energía solar en energía eléctrica, y su núcleo es una unión PN semiconductora. Usando diferentes procesos de dopaje, el semiconductor de tipo P y el semiconductor de tipo N se fabrican en el mismo sustrato semiconductor (generalmente silicio o germanio) a través de la difusión, y se forma una región de carga espacial en su interfaz llamada unión PN. La unión PN tiene conductividad unidireccional, una propiedad utilizada por muchos dispositivos en tecnología electrónica.

La heterounión (HIT) es una unión PN especial, que está formada por materiales de silicio amorfo y silicio cristalino. Es una especie de batería tipo N que deposita una película de silicio amorfo sobre silicio cristalino. La batería HIT (Heterojunction with Intrinsic Thinfilm) fue desarrollada con éxito por primera vez por Sanyo en Japón en 1990. Debido a que HIT ha sido registrada como marca comercial por Sanyo, también se denomina HJT, HDT o SHJ. El período de protección de la patente de Sanyo expiró en 2015 y la tecnología HJT comenzó a promoverse por completo.

¿Cuáles son las ventajas de HJT en comparación con los paneles solares tradicionales?

Como tecnología madura de células solares, se ha demostrado ampliamente que la tecnología de heterounión proporciona una mayor eficiencia, un mejor rendimiento y una estabilidad práctica del producto más confiable. En comparación con otras tecnologías de celdas solares, las heterouniones tienen una mayor eficiencia de producción, procesos más simples y menos pasos de producción que otras tecnologías de celdas. Las células de heterounión son células naturales de doble cara y el color de la célula es más estable y controlable.

1. Sin fenómeno PID: dado que la superficie superior de la batería es TCO, la carga no generará polarización en el TCO en la superficie de la batería y no hay fenómeno PID. Al mismo tiempo, los datos experimentales también confirmaron esto. Aplicación técnica y perspectiva de las células solares de heterounión
2. Proceso de fabricación a baja temperatura: la temperatura de procesamiento de todos los procesos de la batería HJT es inferior a 250, lo que evita el proceso de formación de uniones de difusión a alta temperatura con baja eficiencia de producción y alto costo, y el proceso de baja temperatura hace que la brecha de banda óptica , la tasa de deposición, el coeficiente de absorción y el contenido de hidrógeno se controlan con mayor precisión, y también se pueden evitar los efectos adversos como el estrés térmico causado por la alta temperatura.
3. Alta eficiencia: las baterías HJT han establecido el récord mundial de eficiencia de conversión de baterías producidas en masa. La eficiencia de las células HJT es 1-2% más alta que la de las células monocristalinas de tipo P, y la diferencia aumenta lentamente.
4. Aplicación técnica y perspectiva de las celdas solares de heterounión con alta estabilidad a la luz: El efecto Staebler-Wronski, que es común en las celdas solares de silicio amorfo, no aparece en las celdas solares HJT. Al mismo tiempo, en la oblea de silicio tipo N utilizada en la célula HJT, el dopante es fósforo y casi no hay fenómeno de atenuación inducido por la luz.
5. Se puede desarrollar hacia el adelgazamiento: la temperatura del proceso de las baterías HJT es baja, las estructuras de las superficies superior e inferior son simétricas y no hay tensión mecánica, por lo que el adelgazamiento se puede lograr sin problemas; Además, la investigación ha demostrado que para las baterías de tipo N con sustrato de silicio de larga vida útil de portadores minoritarios (SRV<100 cm/s), cuanto más delgada es la oblea, mayor puede ser el voltaje de circuito abierto.

Cómo hacer un panel solar HJT

HJT 4 pasos principales del proceso:

• Limpieza de texturizado
• Deposición de película de silicio amorfo
• preparación del costo total de propiedad
• Preparación de electrodos

El equipo correspondiente es:

• Equipos de limpieza y texturizado
• equipo PECVD
• Equipos PVD/RPD
• Equipos de serigrafía

El desempeño de HJT en proyectos reales