PERC vs TOPCon vs HJT vs BC: Kwa Nini Seli za Jua Zinatofautiana Sana kwa Bei na Ufanisi
Jedwali la Yaliyomo
Swali la Msingi la Toleo Hili
Kutoka P-type hadi N-type, kutoka PERC hadi TOPCon, HJT na BC, herufi hizi zinamaanisha nini hasa? Je, zinatatua matatizo gani tofauti, na wataalamu wa ugavi wanapaswa kuangalia nini wakati wa kuzichagua?
Msambazaji A anasema: "Moduli yetu ya TOPCon inafikia ufanisi wa 22.5%, pointi moja juu kuliko PERC." Msambazaji B anasema: "Moduli yetu ya HJT ina mgawo bora wa joto na huzalisha nguvu zaidi katika hali ya joto." Msambazaji C anasema: "Moduli yetu ya BC haina mistari ya gridi mbele, inaonekana safi na inafaa miradi iliyosambazwa."
Kwa hivyo unapaswa kuzilinganishaje? Ikiwa unatazama tu bei na ufanisi uliokadiriwa, utakosa mambo ambayo ni muhimu sana:
Njia tofauti za teknolojia zina mavuno tofauti ya uzalishaji wa wingi, ambayo huathiri utulivu wa utoaji.
Matumizi ya silver paste hutofautiana (HJT ni ya juu), ambayo huathiri mwelekeo wa gharama na hatari ya ugavi.
Mbinu za uharibifu hutofautiana (P-type ina LID, N-type ina LeTID), ambayo huathiri madai ya dhamana.
Joto la mchakato hutofautiana (HJT ni mchakato wa joto la chini), ambayo huathiri vifaa, viwango vya uwekezaji na mazingira ya jumla ya wasambazaji.
Toleo hili linakusaidia kujenga mfumo kamili wa kulinganisha njia za teknolojia.
Kuelewa kwa Sentensi Moja
PERC ni kilele cha teknolojia ya P-type (passivation ya nyuma), TOPCon ni njia kuu ya uzalishaji wa wingi wa N-type (passivation ya mawasiliano), HJT ni njia ya utendaji wa juu ya joto la chini (passivation ya kiolesura cha heterojunction), na BC huhamisha electrodes kwa nyuma kama suluhisho la urembo. Zinatatua tatizo moja kutoka pembe tofauti: kupunguza upotevu wa ufanisi.
Mfano Rahisi
Upotevu wa ufanisi wa seli ya jua ni kama nyumba ya ghorofa tano inayovuja kila sakafu:
Kuvuja kwa ghorofa ya kwanza (upotevu wa kunyonya): mwanga hupita moja kwa moja bila kunyonywa.
Kuvuja kwa ghorofa ya pili (hasara ya nishati ya joto): nishati ya ziada ya fotoni za nishati ya juu inageuka kuwa joto.
Kuvuja kwa ghorofa ya tatu (hasara ya kuchanganyika tena): elektroni na mashimo huchanganyika tena kabla ya kutenganishwa.
Kuvuja kwa ghorofa ya nne (hasara ya upinzani): mkondo hukutana na upinzani kwenye seli na elektrodi na kugeuka kuwa joto.
Kuvuja kwa ghorofa ya tano (hasara ya kivuli): elektrodi za mbele huzuia sehemu ya mwanga wa jua.
PERC hasa hutengeneza ghorofa ya tatu (kuchanganyika tena nyuma). TOPCon hasa hutengeneza sehemu ya mawasiliano ya ghorofa ya tatu (kuchanganyika tena kwa mawasiliano). HJT karibu kabisa hukarabati ghorofa ya tatu (upitishaji wa uso). BC hasa hutengeneza ghorofa ya tano (kuhamisha elektrodi nyuma ili kuondoa kivuli).
Dokezo la mnyororo wa ugavi: njia tofauti hutengeneza sakafu tofauti, lakini gharama na ugumu wa kutengeneza kila sakafu hutofautiana. Unachochagua si namba ya ufanisi tu, bali ni ubadilishanaji wa "pa kuwekeza, ni hasara ngapi unaweza kuokoa, na bei gani unalipa."
Kanuni za Kitaalamu
P-type dhidi ya N-type: uchaguzi wa substrate
| Kipengee | Wafer ya P-type | Wafer ya N-type |
|---|---|---|
| Kuweka dopu | Boroni | Fosforasi |
| Wabebaji wengi | Mashimo | Elektroni |
| Uharibifu wa LID | Inaonekana zaidi (kuchanganyika tena kwa boroni-oksijeni) | Chini |
| Usikivu wa uchafu | Juu | Chini (muda wa juu wa maisha ya wabebaji wachache) |
| Teknolojia mwakilishi | PERC | TOPCon, HJT, baadhi ya BC |
Mwelekeo: N-type inachukua nafasi ya P-type kama kikuu, kwa sababu muda wa maisha ya wabebaji wachache wa wafer za N-type ni wa juu (elektroni huishi "muda mrefu"), na pamoja na upitishaji wa hali ya juu zaidi inaweza kufikia ufanisi wa juu.
PERC: kuongeza filamu ya kinga nyuma
PERC inasimama kwa Passivated Emitter and Rear Cell. Nyuma ya seli ya jadi ya P-type inaongeza:
Safu ya Al2O3 (oksidi ya alumini) upitishaji ili kupunguza kuchanganyika tena nyuma.
Safu ya SiNx (nitridi ya silikoni) kinga ili kuongeza uakisi nyuma, kurudisha fotoni ambazo hazijafyonzwa kwa nafasi ya pili ya kufyonzwa.
Hasara kuu zinazoshughulikiwa: muunganiko wa nyuma pamoja na upotevu wa usafirishaji wa nyuma.
Vipengele vya ugavi: teknolojia iliyokomaa zaidi, ugavi kamili zaidi, gharama ya chini zaidi, lakini kikomo cha ufanisi karibu 23.5%. Ni msingi mkubwa zaidi wa usakinishaji, na vipuri na uingizwaji rahisi zaidi.
TOPCon: lango la mawasiliano la usahihi
TOPCon inasimama kwa Tunnel Oxide Passivated Contact. Muundo muhimu: nyuma ya wafa wa N-type, safu nyembamba sana ya oksidi (SiO2, karibu 1-2nm) hutengenezwa, kisha kufunikwa na safu ya polysilicon iliyowekwa doping.
Safu ya oksidi hufanya kama lango, kuzuia wabebaji wachache (mashimo) kutoka kuungana huku ikiruhusu wabebaji wengi (elektroni) kupita kwenye handaki (hii ndiyo "tunneling").
Safu ya polysilicon iliyowekwa doping hutoa mawasiliano mazuri ya umeme na kupunguza upinzani wa mawasiliano.
Hasara kuu zinazoshughulikiwa: muunganiko katika eneo la mawasiliano ya chuma pamoja na upinzani wa mawasiliano.
Vipengele vya ugavi: inaendana sana na mistari ya PERC (inayoweza kuboreshwa) na kwa sasa ndiyo njia kuu ya uzalishaji wa wingi wa N-type. Angalia matumizi ya unga wa fedha, mavuno ya mchakato wa safu ya oksidi na data za uharibifu.
HJT: tabaka mbili za kinga zinazofunika wafa
HJT inasimama kwa Heterojunction Technology. Muundo: pande zote mbili za wafa wa kioo cha N-type, safu ya silicon ya amofasi ya ndani (i-a-Si:H) huwekwa kama passivation, kisha kufunikwa na safu ya silicon ya amofasi iliyowekwa doping, na hatimaye oksidi ya conductive ya uwazi (TCO).
"Hetero" inamaanisha silicon ya kioo na silicon ya amofasi ni vifaa viwili tofauti vya semiconductor.
Tabaka mbili za i-a-Si:H hutoa passivation bora ya uso.
Mchakato mzima unakamilika kwa joto la chini (<200°C, wakati PERC/TOPCon zinahitaji 800°C+).
Hasara kuu zinazoshughulikiwa: muunganiko wa uso pamoja na upotevu wa joto (mgawo wa chini wa joto, utendaji bora katika joto).
Vipengele vya ugavi: ufanisi wa juu na tabia nzuri ya joto, lakini uwekezaji mkubwa wa vifaa, matumizi makubwa ya unga wa fedha na hitaji la malengo (ITO kwa TCO). Mchakato wa joto la chini unamaanisha kuwa haukubaliani na mistari iliyopo ya joto la juu na unahitaji uwezo mpya.
BC / IBC: kuhamisha elektroni kwenda nyuma
BC inasimama kwa Back Contact, na IBC kwa Interdigitated Back Contact. Mbele ya seli ya jadi ina mistari ya chuma (elektrodi) ambayo huzuia takriban 5%-7% ya mwanga wa jua. Teknolojia ya BC huweka elektrodi zote chanya na hasi nyuma, na kuacha mbele bila kivuli kabisa.
Jinsi inavyofanya kazi: Maeneo ya P+ na N+ yanapangwa kwa njia mbadala nyuma kuunda viungo vya PN vya ndani, na elektrodi chanya na hasi zimepangwa kwa njia ya interdigitated.
Hasara kuu zinazoshughulikiwa: kivuli cha elektrodi ya mbele.
Vipengele vya mnyororo wa ugavi: mbele safi (bila mistari) na ufanisi wa juu, lakini mchakato mgumu, changamoto kubwa za mavuno na vizuizi vingi vya hati miliki. Inafaa soko la juu la usambazaji.
Muhtasari wa ramani ya upotezaji wa ufanisi
| Aina ya upotezaji | Kanuni | PERC | TOPCon | HJT | BC |
|---|---|---|---|---|---|
| Upotezaji wa kunyonya | Photoni hupita/kuakisi | Uakisi wa nyuma umeboreshwa | Sawa | Sawa | Hakuna kivuli cha mbele |
| Upotezaji wa joto | Nishati ya ziada ya photoni za nishati ya juu inakuwa joto | Sawa (inahusishwa na bandgap, vigumu kubadilisha kwa njia) | Sawa | Sawa | Sawa |
| Muunganisho wa uso | Kasoro za uso hukamata wabebaji | Ulinzi wa mbele | Mbele + nyuma | Ulinzi bora wa pande mbili | Inategemea substrate |
| Muunganisho wa mawasiliano | Muunganisho kwenye mawasiliano ya chuma | — | Oksidi ya handaki | Kutengwa kwa silicon ya amofasi | Inategemea muundo |
| Upotezaji wa upinzani | Joto la njia ya sasa | Kiwango | Chini (mawasiliano ya polysilicon) | Inategemea ubora wa TCO | Njia ndefu ya nyuma |
| Upotezaji wa kivuli | Kivuli cha elektrodi ya mbele | Ndiyo | Ndiyo | Ndiyo | Karibu hakuna |
| Upotezaji wa joto | Kushuka kwa ufanisi kwenye joto la juu | Wastani | Bora | Bora | Bora |
Mwongozo wa vielelezo
Kielelezo 1: Ulinganisho wa P-type vs N-type
Safu ya kushoto (rangi ya bluu): Wafer ya P-type, doping ya boroni, wabebaji wengi ni mashimo, uharibifu wa LID unaonekana zaidi, teknolojia ya kiwakilishi PERC. Safu ya kulia (rangi ya kijani): Wafer ya N-type, doping ya fosforasi, wabebaji wengi ni elektroni, muda wa maisha wa wabebaji wadogo ni wa juu, teknolojia ya kiwakilishi TOPCon/HJT/BC. Tofauti ya msingi kati ya P-type na N-type iko katika kipengele cha doping na aina ya wabebaji wengi, na N-type inaweza kufikia ufanisi wa juu zaidi kutokana na muda mrefu wa maisha ya wabebaji pamoja na ulinzi wa hali ya juu.
Kielelezo 2: Ulinganisho wa sehemu ya kupita ya PERC / TOPCon / HJT / BC
Safu nne, kila moja ikionyesha sehemu ya kupita ya seli moja, na nafasi ya makutano ya PN imewekwa alama na mduara wa dashed nyekundu. PERC na TOPCon zina makutano ya PN mbele, HJT ina heterojunctions pande zote mbili, na BC ina makutano ya PN kabisa nyuma. Usomaji wa mnyororo wa ugavi: tabaka nyingi zinamaanisha hatua nyingi za mchakato, ikimaanisha changamoto kubwa za mavuno. HJT ina tabaka chache zaidi lakini hutumia filamu nyembamba za joto la chini, TOPCon ina idadi ya tabaka ya wastani karibu na mistari iliyopo, na BC ina muundo wa nyuma tata zaidi.
Kielelezo 3: Ramani ya upotezaji wa ufanisi wa jua
Vita vya njia za teknolojia kimsingi ni kuhusu kuboresha upotezaji katika pete ya pili na ya tatu. Hakuna teknolojia moja inayoweza kutatua upotezaji wote kikamilifu mara moja. Usomaji wa mnyororo wa ugavi: unapolinganisha pengo la ufanisi kati ya teknolojia mbili, uliza kwa uwazi upotezaji wa tabaka gani unatoka, kwa sababu hiyo huamua kama pengo ni halisi au ni matokeo ya maabara tu, na kama linashikilia chini ya hali tofauti kama joto la juu au mwanga dhaifu.
Maneno Muhimu katika Toleo Hili
| Neno | Kiingereza | Maelezo ya mstari mmoja | Kwa nini mnyororo wa ugavi unapaswa kujua |
|---|---|---|---|
| PERC | Seli ya Nyuma Iliyolindwa na Emitter | Safu ya ulinzi imeongezwa nyuma ya seli ya P-type ili kupunguza muunganisho upya | Msingi mkubwa zaidi wa usakinishaji, mnyororo wa ugavi uliokomaa zaidi, uingizwaji rahisi zaidi |
| TOPCon | Mawasiliano ya Oksidi ya Tunnel Iliyolindwa | Seli ya N-type inayotumia oksidi ya tunnel kupunguza muunganisho upya wa mawasiliano | Njia kuu ya sasa ya N-type, angalia mavuno na unga wa fedha |
| HJT | Teknolojia ya Heterojunction | Muunganisho wa silikoni fuwele-isiyo na fuwele na ulinzi wa pande mbili | Uwezo wa ufanisi wa juu, uwekezaji mkubwa wa vifaa, matumizi ya fedha na malengo |
| BC/IBC | Mguso wa Nyuma / Mguso wa Nyuma Uliounganishwa | Elektrodi zimehamishwa kabisa nyuma ili kuondoa kivuli | Mchakato mgumu, changamoto ya mavuno, vikwazo vya hati miliki |
| Ulinzi | Ulinzi | Kufunika uso wa silikoni na safu ya nyenzo ili kupunguza kasoro na muunganisho upya | Ubora wa ulinzi huamua uharibifu na maisha ya muda mrefu |
| Pasta ya Fedha | Pasta ya Fedha | Pasta yenye fedha inayotumika kutengeneza mistari ya elektrodi inayopitisha umeme | Bei ya fedha huathiri gharama ya seli, matumizi ya fedha ya HJT ni lengo |
| LID | Uharibifu Unaosababishwa na Mwanga | Mwanga husababisha kushuka kwa ufanisi katika moduli za P-type | LID lazima izingatiwe katika dhamana ya moduli za P-type |
| LeTID | Uharibifu Unaosababishwa na Mwanga na Joto la Juu | Uharibifu wa mwanga pamoja na joto la juu, ambao N-type pia inaweza kuupata | Lengo la uharibifu kwa moduli za N-type |
Dhana Potofu za Kawaida
Dhana potofu 1: TOPCon ni PERC iliyoboreshwa tu. Uelewa sahihi: TOPCon hutumia wafers za N-type (PERC hutumia P-type), na dhana ya muundo wa mguso uliolindwa ni tofauti kabisa na PERC. Ingawa baadhi ya mistari ya PERC inaweza kuboreshwa kuwa TOPCon, ni teknolojia za vizazi viwili.
Dhana potofu 2: HJT inaweza kuchukua nafasi ya TOPCon kabisa. Uelewa sahihi: HJT ina ufanisi wa juu na joto la chini la mchakato, lakini uwekezaji mkubwa wa vifaa, matumizi makubwa ya pasta ya fedha (takriban mara mbili ya TOPCon) na hitaji la malengo. Kila moja ina matukio na makundi ya wateja yanayofaa.
Dhana potofu 3: Teknolojia yenye ufanisi wa juu zaidi lazima iwe bora. Uelewa sahihi: lazima uangalie gharama ya jumla, ikijumuisha mavuno ya uzalishaji wa wingi, gharama ya nyenzo (hasa fedha na malengo), uharibifu, mgawo wa joto, mwitikio wa mwanga dhaifu na utulivu wa ugavi. Ufanisi uliokadiriwa ni kipimo kimoja tu cha tathmini ya kiufundi.
Dhana potofu 4: Moduli ya BC haina mistari ya mbele ya gridi, kwa hiyo ufanisi wake lazima uwe wa juu zaidi. Uelewa sahihi: BC huhamisha elektrodi nyuma, kuondoa hasara ya kivuli mbele, lakini mchakato wa nyuma ni mgumu zaidi na njia ya upinzani ya nyuma ni ndefu. Faida ya ufanisi ya BC ni wazi katika hali maalum, lakini si bora katika kila hali.
Vipengele vya Kuzingatia Msururu wa Ugavi
Kuchagua njia ya teknolojia ni sawa na kuchagua utulivu wa ugavi kwa miaka 5-10 ijayo.
Uwezo na ugavi: PERC ina uwezo mkubwa zaidi lakini inabadilishwa na TOPCon. Wakati wa kutathmini wauzaji, angalia sehemu yao ya uwezo wa N-type na maendeleo ya kuongeza uzalishaji.
Utegemezi wa unga wa fedha: fedha ni gharama ya pili kwa ukubwa katika seli baada ya wafa. Matumizi ya fedha ya HJT ni kikwazo cha gharama ambacho tasnia inaangalia (unga wa fedha wa joto la chini ni ghali zaidi).
Uharibifu na dhamana: moduli za N-type kwa ujumla huharibika kidogo kuliko P-type, lakini utendaji wa LeTID hutofautiana kati ya wazalishaji. Katika mazungumzo ya dhamana, pata curve maalum ya uharibifu.
Ulinganifu wa vipuri: moduli za uingizwaji lazima zilingane na njia ya teknolojia ya awali na vigezo vya kundi. Kuunganisha moduli zilizo na miundo tofauti ya makutano ya PN kwa mfululizo husababisha hasara ya kutolingana.
Hatari ya hataza: teknolojia ya BC ina hataza zilizojilimbikizia katika kampuni chache, kwa hiyo uingizwaji wa ndani na soko la vipuri kwa msururu wa ugavi vinaweza kuwa na vikwazo.
Ujumbe wa msururu wa ugavi: kuchagua njia ya teknolojia ya moduli sio tu kuhusu ufanisi na bei ya leo, bali ni utabiri wa utulivu wa ugavi na upatikanaji wa vipuri kwa miaka 25 ijayo. TOPCon kwa sasa ni chaguo la "uhakika wa juu", HJT ni chaguo la "uwezo mkubwa wa siku zijazo", na BC ni chaguo la "thamani ya juu katika hali maalum".
Chukua kwa Sentensi Moja
PERC hutengeneza nyuma, TOPCon hutengeneza mawasiliano, HJT hutengeneza kiolesura, na BC hutengeneza kivuli. Mantiki ya msingi ya ushindani kati ya teknolojia hizi nne ni kurekebisha maeneo tofauti kwenye ramani ya hasara ya ufanisi, na uamuzi wako wa ununuzi ni usawazishaji wa malengo mengi kati ya ukomavu, gharama, ufanisi na usalama wa ugavi.
Maoni ya Ooitech
Ooitech inaamini: PERC, TOPCon, HJT na BC sio mbio za nambari moja ya ufanisi, bali ni viraka vinne tofauti kwenye ramani ya hasara ya ufanisi, na chaguo la busara ni lile linalosawazisha ukomavu, gharama, ufanisi na usalama wa ugavi wa muda mrefu.
