Avantajele panoului solar Sunket HJT și analiza aplicațiilor practice

Prefață: trecutul și prezentul celulelor fotovoltaice – sfârșitul erei de tip P, începutul erei de tip N

Industria celulelor fotovoltaice aparține la mijlocul lanțului industriei fotovoltaice și este realizată din plachete de siliciu prin curățare, texturare și alți pași. Panourile fotovoltaice generează tensiune și curent sub lumină, permițând generarea de energie fotovoltaică, în esență similară cu producția de semiconductori de gamă joasă.

Conform diferitelor materii prime și tehnologiei de preparare a celulelor, celulele fotovoltaice pot fi împărțite în celule de tip P și celule de tip N. Plachetele de siliciu de tip P sunt realizate prin doparea borului din materiale siliconice; Plachetele de siliciu de tip N sunt realizate prin doparea materialelor din siliciu cu elemente de fosfor. Tehnologia de pregătire a bateriei de tip P are tehnologia tradițională AL-BSF (backfield din aluminiu) și PERC. Există multe tehnologii de pregătire a bateriilor de tip N, inclusiv PERT/PERL, TOPCon, IBC și HJT (heterojoncțiune).

2015 este primul an de transformare a tehnologiei celulelor fotovoltaice. Înainte de 2015, bateriile BSF erau curentul principal, reprezentând 90% din piața totală. În 2015, PERC a finalizat verificarea comercializării, iar eficiența producției în masă a bateriei a depășit blocajul BSF până în 20% pentru prima dată și a intrat oficial în etapa de expansiune. În următorii doi ani, odată cu progresul tehnologiei PERC, îmbunătățirea eficienței și reducerea costurilor fără siliciu, beneficiile economice ale celulelor PERC au fost reflectate. În 2018, cota de piață a celulelor PERC a ajuns la 33%, iar apoi capacitatea de producție a crescut exploziv. Până în 2020, cota de piață a crescut la 87%, care practic a depășit celulele BSF, dar limita de eficiență a celulelor PERC este de 24,5%. Eficiența actuală de conversie a celulelor PERC este aproape de limită, așa că pentru a reduce costurile și a crește eficiența, companiile de baterii trebuie să caute din nou descoperiri tehnologice.

2021 este punctul de cotitură al transformării tehnologiei bateriilor. Ceea ce urmărește industria fotovoltaică este reducerea costurilor și creșterea eficienței. Datorită eficienței lor ridicate de conversie, bateriile de tip N au intrat treptat în scenă și au fost acceptate de oameni. Conform datelor ISFH, eficiența limită teoretică a celulelor PERC, HJT și TOPCon sunt 24.5%, 27.5% și, respectiv, 28.7%.

În ansamblu, bateriile din aluminiu BSF au fost curentul de bază înainte de 2017, iar bateriile PERC au înlocuit aproape complet bateriile din aluminiu backfield din 2017. Cu toate acestea, deoarece celula PERC actuală s-a apropiat de eficiența limită teoretică de 24.5%, spațiul de îmbunătățire este limitat. . După 2021, bateriile de tip N vor începe să se dezvolte rapid, dominate de TOPCon și HJT, care se află în prezent în stadiul incipient al comercializării pe scară largă. Potențiala rută tehnică viitoare include și celule tandem HBC și perovskite, care sunt echivalente cu upgrade-uri după combinarea cu HJT, astfel încât eficiența conversiei să poată realiza un alt salt.

Ce este HJT

O celulă solară este un dispozitiv care utilizează efectul fotovoltaic pentru a converti energia solară în energie electrică, iar miezul său este o joncțiune PN semiconductoare. Folosind diferite procese de dopaj, semiconductorul de tip P și semiconductorul de tip N sunt fabricate pe același substrat semiconductor (de obicei siliciu sau germaniu) prin difuzie, iar la interfața lor se formează o regiune de încărcare spațială numită joncțiune PN. Joncțiunea PN are conductivitate unidirecțională, o proprietate utilizată de multe dispozitive din tehnologia electronică.

Heterojunction (HIT) este o joncțiune PN specială, care este formată din siliciu amorf și materiale de siliciu cristalin. Este un fel de baterie de tip N prin depunerea unei pelicule de siliciu amorf pe siliciu cristalin. Bateria HIT (Heterojunction with Intrinsic Thinfilm) a fost dezvoltată pentru prima dată cu succes de Sanyo în Japonia în 1990. Deoarece HIT a fost înregistrată ca marcă comercială de către Sanyo, este numită și HJT, HDT sau SHJ. Perioada de protecție a brevetului Sanyo a expirat în 2015, iar tehnologia HJT a început să fie pe deplin promovată.

Care sunt avantajele HJT în comparație cu panourile solare tradiționale?

Fiind o tehnologie matură a celulelor solare, tehnologia heterojoncției s-a dovedit pe scară largă că oferă o eficiență mai mare, o performanță mai bună și o stabilitate practică a produsului mai fiabilă. În comparație cu alte tehnologii cu celule solare, heterojoncțiile au o eficiență de producție mai mare, procese mai simple și mai puține etape de producție decât alte tehnologii cu celule. Celulele heterojoncții sunt celule naturale cu două fețe, iar culoarea celulei este mai stabilă și mai controlabilă.

1. Fără fenomen PID: Deoarece suprafața superioară a bateriei este TCO, încărcarea nu va genera polarizare pe TCO de pe suprafața bateriei și nu există nici un fenomen PID. În același timp, și datele experimentale au confirmat acest lucru. Aplicația tehnică și perspectiva celulelor solare heterojoncții
2. Proces de fabricație la temperatură scăzută: temperatura de procesare a tuturor proceselor bateriei HJT este mai mică de 250, ceea ce evită procesul de formare a joncțiunii de difuzie la temperatură înaltă cu eficiență scăzută de producție și cost ridicat, iar procesul de temperatură scăzută face decalajul benzii optice. , rata de depunere, coeficientul de absorbție și conținutul de hidrogen sunt controlate mai precis, iar efectele adverse, cum ar fi stresul termic cauzat de temperatura ridicată, pot fi, de asemenea, evitate.
3. Eficiență ridicată: bateriile HJT au stabilit recordul mondial pentru eficiența conversiei bateriilor produse în serie. Eficiența celulelor HJT este cu 1-2% mai mare decât cea a celulelor monocristaline de tip P, iar diferența crește lent.
4. Aplicarea tehnică și perspectiva celulelor solare cu heterojuncție cu stabilitate ridicată la lumină: efectul Staebler-Wronski, care este comun în celulele solare cu siliciu amorf, nu apare în celulele solare HJT. În același timp, în placheta de siliciu de tip N utilizată în celula HJT, dopantul este fosfor și aproape că nu există un fenomen de atenuare indus de lumină.
5. Poate fi dezvoltat spre subțiere: temperatura de proces a bateriilor HJT este scăzută, structurile suprafeței superioare și inferioare sunt simetrice și nu există nicio solicitare mecanică, astfel încât subțierea poate fi realizată fără probleme; în plus, cercetările au arătat că, pentru bateriile de tip N cu durată de viață mare a purtătorului minoritar (SRV<100cm/s) substrat de siliciu, cu cât placheta este mai subțire, cu atât tensiunea circuitului deschis poate fi mai mare.

Cum se face un panou solar HJT

HJT 4 pași majori ai procesului:

• Curățare texturare
• Depunerea filmului de siliciu amorf
• Pregătirea TCO
• Pregătirea electrozilor

Echipamentul corespunzător este:

• Echipamente de curățare și texturare
• Echipamente PECVD
• Echipamente PVD/RPD
• Echipament de serigrafie

Performanța HJT în proiecte reale