PERC dhidi ya TOPCon dhidi ya HJT dhidi ya BC: Kwa Nini Seli za Sola Zinatofautiana Hivyo
Jedwali la Yaliyomo
Jibu la haraka: PERC, TOPCon, HJT na BC hutofautiana hasa katika kile kinachotokea kwenye uso wa seli na mguso wa nyuma, si katika wafer ya silikoni iliyo chini. PERC hupitisha nyuma ya seli ya aina ya p na kufungua miguso ya ndani kupitia humo. TOPCon huweka oksidi nyembamba sana ya handaki, takriban nm 2, chini ya safu ya polysilicon iliyowekwa dopa ili vibeba kupita kupitia uso uliopitishwa, jambo ambalo huongeza voltage ya mzunguko wazi. HJT huweka safu nyembamba za silikoni isiyo na umbo kwenye pande zote mbili na hutumia halijoto za chini za mchakato. BC huhamishia miguso yote miwili nyuma, na kuondoa kivuli cha busbar ya mbele kabisa. Matokeo kwa mtengenezaji ni kwamba kila njia inamaanisha seti tofauti ya hatua za mchakato zilizoongezwa na kiwango tofauti cha uoanifu na mistari iliyopo — TOPCon inahitaji hasa uenezaji na uwekaji ulioongezwa, wakati HJT inabadilisha mfululizo wote wa joto. Tofauti hiyo ya uoanifu wa mstari inaeleza kwa nini tasnia iliungana jinsi ilivyofanya.
Utengenezaji wa Moduli za PV · na Jerry, Ooitech
Swali la Msingi la Toleo Hili
Kutoka P-type hadi N-type, kutoka PERC hadi TOPCon, HJT na BC, herufi hizi zina maana gani hasa? Zinatatua matatizo gani tofauti, na wataalamu wa mnyororo wa ugavi wanapaswa kuangalia nini wanapozichagua?
Msambazaji A anasema: "Moduli yetu ya TOPCon inafikia ufanisi wa 22.5%, pointi moja juu ya PERC." Msambazaji B anasema: "Moduli yetu ya HJT ina kigezo bora cha joto na huzalisha nguvu zaidi katika hali ya joto." Msambazaji C anasema: "Moduli yetu ya BC haina mistari ya gridi mbele, inaonekana safi zaidi na inafaa miradi iliyosambazwa."
Kwa hivyo unapaswa kuzilinganisha vipi? Ikiwa utaangalia tu bei na ufanisi uliokadiriwa, utakosa mambo ambayo kwa kweli ni muhimu:
Njia tofauti za teknolojia zina mavuno tofauti ya uzalishaji wa wingi, ambayo huathiri uthabiti wa uwasilishaji.
Matumizi ya silver paste yanatofautiana (HJT ni ya juu), ambayo huathiri mwelekeo wa gharama na hatari ya ugavi.
Mifumo ya uharibifu inatofautiana (P-type ina LID, N-type ina LeTID), ambayo huathiri madai ya dhamana.
Joto la mchakato linatofautiana (HJT ni mchakato wa joto la chini), ambayo huathiri vifaa, vizingiti vya uwekezaji na mazingira ya jumla ya wasambazaji.
Toleo hili linakusaidia kujenga mfumo kamili wa kulinganisha njia za teknolojia.
Kuielewa kwa Sentensi Moja
PERC ni kilele cha teknolojia ya P-type (passivation ya nyuma), TOPCon ni njia kuu ya uzalishaji wa wingi ya N-type (contact passivation), HJT ni njia ya utendaji wa juu ya joto la chini (passivation ya kiolesura cha heterojunction), na BC huhamisha elektrodi nyuma kama suluhisho la urembo. Zinatatua tatizo moja kwa pembe tofauti: kupunguza upotevu wa ufanisi.
Mfano Rahisi
Upotevu wa ufanisi wa seli ya sola ni kama nyumba ya ghorofa tano inayovuja maji kwenye kila ghorofa:
Uvujaji wa ghorofa ya kwanza (upotevu wa ufyonzaji): mwanga hupita moja kwa moja bila kufyonzwa.
Uvujaji wa ghorofa ya pili (upotevu wa joto): nishati ya ziada ya fotoni zenye nishati nyingi hubadilika kuwa joto.
Uvujaji wa ghorofa ya tatu (upotevu wa muunganiko): elektroni na mashimo huunganika kabla ya kutenganishwa.
Uvujaji wa ghorofa ya nne (upotevu wa upinzani): mkondo hukutana na upinzani katika seli na elektrodi na kubadilika kuwa joto.
Uvujaji wa ghorofa ya tano (upotevu wa kivuli): elektrodi za mbele huzuia sehemu ya mwanga wa jua.
PERC hasa hurekebisha ghorofa ya tatu (muunganiko wa nyuma). TOPCon hasa hurekebisha sehemu ya mawasiliano ya ghorofa ya tatu (muunganiko wa mawasiliano). HJT karibu kabisa hukarabati ghorofa ya tatu (upitishaji wa kiolesura). BC hasa hurekebisha ghorofa ya tano (kuhamisha elektrodi nyuma ili kuondoa kivuli).
Kidokezo cha mnyororo wa ugavi: njia tofauti hurekebisha sakafu tofauti, lakini gharama na ugumu wa kurekebisha kila sakafu hutofautiana. Unachochagua si nambari ya ufanisi tu, bali ni uwiano wa "wapi kuwekeza, ni upotevu kiasi gani unaweza kuokoa, na ni bei gani unayolipa."
Kanuni za Kitaalamu
Aina ya P dhidi ya Aina ya N: uchaguzi wa substrate
| Kipengele | Wafer ya Aina ya P | Wafer ya Aina ya N |
|---|---|---|
| Uwekaji dopi | Boroni | Fosforasi |
| Wabebaji wengi | Mashimo | Elektroni |
| Uharibifu wa LID | Inaonekana zaidi (muunganiko wa boroni-oksijeni) | Chini |
| Usikivu wa uchafu | Juu | Chini (maisha marefu ya wabebaji wachache) |
| Teknolojia wakilishi | PERC | TOPCon, HJT, BC fulani |
Mwelekeo: Aina ya N inachukua nafasi ya Aina ya P kama mtindo mkuu, kwa sababu maisha ya wabebaji wachache wa wafer za Aina ya N ni marefu zaidi (elektroni huishi "muda mrefu"), na pamoja na upitishaji wa hali ya juu zaidi inaweza kufikia ufanisi wa juu zaidi.
PERC: kuongeza filamu ya kinga nyuma
PERC inasimama kwa Passivated Emitter and Rear Cell. Nyuma ya seli ya jadi ya Aina ya P inaongeza:
Tabaka la Al2O3 (oksidi ya alumini) ya upitishaji ili kupunguza muunganiko wa nyuma.
Tabaka la ulinzi la SiNx (nitridi ya silikoni) ili kuongeza uakisi wa nyuma, kurudisha fotoni zisizofyonzwa kwa nafasi ya pili ya kufyonzwa.
Hasara kuu zinazoshughulikiwa: muunganiko wa nyuma pamoja na upotevu wa usambazaji wa nyuma.
Sifa za mnyororo wa ugavi: teknolojia iliyokomaa zaidi, mnyororo wa ugavi kamili zaidi, gharama ya chini zaidi, lakini kikomo cha ufanisi karibu 23.5%. Ni msingi mkubwa zaidi uliowekwa, na vipuri rahisi zaidi na uingizwaji.
TOPCon: lango la mguso la usahihi
TOPCon inasimama kwa Tunnel Oxide Passivated Contact. Muundo mkuu: nyuma ya wafer ya aina ya N, safu nyembamba sana ya oksidi (SiO2, karibu 1-2nm) inatengenezwa, kisha kufunikwa na safu ya polysilicon iliyowekwa dopant.
Safu ya oksidi hufanya kazi kama lango, ikizuia wabebaji wachache (mashimo) kutoka kuungana tena wakati ikiruhusu wabebaji wengi (elektroni) kupita kwa njia ya tunnel (hii ni "tunneling").
Safu ya polysilicon iliyowekwa dopant hutoa mguso mzuri wa umeme na hupunguza upinzani wa mguso.
Hasara kuu zinazoshughulikiwa: muunganiko katika eneo la mguso wa chuma pamoja na upinzani wa mguso.
Sifa za mnyororo wa ugavi: inaoana sana na mistari ya PERC (inaweza kuboreshwa) na kwa sasa ni njia kuu ya uzalishaji wa wingi wa aina ya N. Angalia matumizi ya silver paste, mavuno ya mchakato wa safu ya oksidi na data ya uharibifu.
HJT: safu mbili za kinga zinazozunguka wafer
HJT inasimama kwa Heterojunction Technology. Muundo: pande zote mbili za wafer ya fuwele ya aina ya N, safu ya amorphous silicon asilia (i-a-Si:H) inawekwa kama passivation, kisha kufunikwa na safu ya amorphous silicon iliyowekwa dopant, na hatimaye oksidi ya conductive ya uwazi (TCO).
"Hetero" inamaanisha silicon ya fuwele na silicon isiyo na fuwele ni vifaa viwili tofauti vya semiconductor.
Safu mbili za i-a-Si:H hutoa passivation bora ya uso.
Mchakato wote unakamilika kwa joto la chini (<200°C, wakati PERC/TOPCon zinahitaji 800°C+).
Hasara kuu zinazoshughulikiwa: muunganiko wa uso pamoja na upotevu wa joto (kipengele cha joto cha chini, utendaji bora katika joto).
Sifa za mnyororo wa ugavi: ufanisi wa juu na tabia nzuri ya joto, lakini uwekezaji mkubwa wa vifaa, matumizi makubwa ya silver paste na hitaji la malengo (ITO kwa TCO). Mchakato wa joto la chini unamaanisha hauoani na mistari iliyopo ya joto la juu na inahitaji uwezo mpya.
BC / IBC: kuhamisha elektrodi nyuma
BC inasimama kwa Back Contact, na IBC kwa Interdigitated Back Contact. Sehemu ya mbele ya seli ya jadi ina mistari ya gridi ya chuma (elektrodi) inayozuia takriban 5%-7% ya mwanga wa jua. Teknolojia ya BC inaweka elektrodi zote chanya na hasi nyuma, ikiacha sehemu ya mbele bila kivuli kabisa.
Jinsi inavyofanya kazi: Maeneo ya P+ na N+ yamepangwa kwa kubadilishana nyuma ili kuunda miunganisho ya PN ya ndani, na elektrodi chanya na hasi zimeunganishwa kwa mtindo wa kuingiliana.
Hasara kuu zinazoshughulikiwa: kivuli cha elektrodi ya mbele.
Sifa za mnyororo wa ugavi: sehemu ya mbele safi (bila mistari ya gridi) na ufanisi wa juu, lakini mchakato mgumu, changamoto kubwa za mavuno na vizuizi vingi vya hati miliki. Inafaa soko la juu la mgawanyiko.
Muhtasari wa ramani ya upotevu wa ufanisi
| Aina ya upotevu | Kanuni | PERC | TOPCon | HJT | BC |
|---|---|---|---|---|---|
| Upotevu wa ufyonzaji | Fotoni hupita/kunaakisiwa | Uakisi wa nyuma umeboreshwa | Sawa | Sawa | Hakuna kivuli cha mbele |
| Upotevu wa joto | Nishati ya ziada ya fotoni zenye nishati nyingi huwa joto | Sawa (imefungwa kwa bandgap, ngumu kubadilika kwa njia) | Sawa | Sawa | Sawa |
| Muunganiko wa uso | Kasoro za uso hunasa wabebaji | Upitishaji wa mbele | Mbele + nyuma | Upitishaji bora wa pande mbili | Inategemea substrate |
| Muunganiko wa mguso | Muunganiko kwenye mguso wa chuma | — | Oksidi ya handaki | Utengaji wa silicon isiyo na umbo | Inategemea muundo |
| Upotevu wa upinzani | Joto la njia ya sasa | Kawaida | Chini (mguso wa polysilicon) | Inategemea ubora wa TCO | Njia ndefu ya nyuma |
| Upotevu wa kivuli | Kivuli cha elektrodi ya mbele | Ndiyo | Ndiyo | Ndiyo | Karibu hakuna |
| Upotevu wa joto | Kushuka kwa ufanisi kwenye joto la juu | Wastani | Bora | Bora | Bora |
Mwongozo wa Mchoro
Kielelezo 1: Ulinganisho wa aina ya P na aina ya N
Safu ya kushoto (rangi za bluu): Wafer ya aina ya P, doping ya boroni, wabeba wengi ni mashimo, uharibifu wa LID unaoonekana zaidi, teknolojia mwakilishi PERC. Safu ya kulia (rangi za kijani): Wafer ya aina ya N, doping ya fosforasi, wabeba wengi ni elektroni, maisha marefu ya wabeba wachache, teknolojia mwakilishi TOPCon/HJT/BC. Tofauti ya msingi kati ya aina ya P na aina ya N iko katika kipengele cha doping na aina ya wabeba wengi, na aina ya N inaweza kufikia ufanisi wa juu kutokana na maisha marefu ya wabeba pamoja na passivation ya hali ya juu.
Kielelezo 2: Ulinganisho wa sehemu ya msalaba wa PERC / TOPCon / HJT / BC
Safu nne, kila moja ikionyesha sehemu ya msalaba ya wima ya seli moja, na nafasi ya kiungo cha PN imewekwa alama kwa mduara wa mistari iliyovunjika nyekundu. PERC na TOPCon zina kiungo chao cha PN mbele, HJT ina viungo vya heterojunction pande zote mbili, na BC ina kiungo chake cha PN kizima nyuma. Usomaji wa mnyororo wa ugavi: tabaka nyingi zaidi inamaanisha hatua nyingi za mchakato inamaanisha changamoto kubwa za mavuno. HJT ina tabaka chache zaidi lakini inatumia filamu nyembamba za halijoto ya chini, TOPCon ina idadi ya tabaka ya wastani iliyo karibu zaidi na mistari iliyopo, na BC ina muundo mgumu zaidi wa nyuma.
Kielelezo 3: Ramani ya upotevu wa ufanisi wa sola
Vita vya njia za teknolojia kimsingi inahusu kuboresha upotevu katika mizunguko ya pili na ya tatu. Hakuna teknolojia moja inayoweza kutatua upotevu wote kwa mpigo. Usomaji wa mnyororo wa ugavi: unapolinganisha pengo la ufanisi kati ya teknolojia mbili, uliza waziwazi ni tabaka gani la upotevu ambalo tofauti hiyo inatoka, kwa sababu hiyo huamua kama pengo ni la kweli au ni matokeo ya maabara tu, na kama linashikilia chini ya hali tofauti kama halijoto ya juu au mwanga hafifu.
Istilahi Muhimu katika Toleo Hili
| Istilahi | Kiingereza | Maelezo ya mstari mmoja | Kwa nini mnyororo wa ugavi unapaswa kujua |
|---|---|---|---|
| PERC | Passivated Emitter and Rear Cell | Tabaka la passivation linaloongezwa nyuma ya seli ya aina ya P ili kupunguza muunganiko | Msingi mkubwa zaidi uliowekwa, mnyororo wa ugavi ulioiva zaidi, uingizwaji rahisi zaidi |
| TOPCon | Tunnel Oxide Passivated Contact | Seli ya aina ya N inayotumia oksidi ya handaki kupunguza muunganiko wa mguso | Njia kuu ya sasa ya aina ya N, angalia mavuno na silver paste |
| HJT | Heterojunction Technology | Heterojunction ya silicon ya fuwele na isiyo na fuwele yenye upitishaji wa pande mbili | Uwezo wa ufanisi wa juu, uwekezaji mkubwa wa vifaa, angalia matumizi ya fedha na malengo |
| BC/IBC | Mawasiliano ya Nyuma / Mawasiliano ya Nyuma Yanayopishana | Elektrodi zimehamishwa kabisa kwenda nyuma ili kuondoa kivuli | Mchakato mgumu, changamoto ya mavuno, vikwazo vya hati miliki |
| Upitishaji | Upitishaji | Kufunika uso wa silicon kwa tabaka la nyenzo ili kupunguza kasoro na muunganiko upya | Ubora wa upitishaji huamua uharibifu na maisha ya matumizi |
| Pasta ya Fedha | Pasta ya Fedha | Pasta yenye fedha inayotumika kutengeneza mistari ya gridi 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 aina ya P | LID lazima izingatiwe katika dhamana ya moduli za aina ya P |
| LeTID | Uharibifu Unaosababishwa na Mwanga na Joto la Juu | Uharibifu wa mwanga pamoja na joto la juu, ambao aina ya N pia inaweza kukumbana nao | Lengo la uharibifu kwa moduli za aina ya N |
Dhana Potofu za Kawaida
Dhana potofu 1: TOPCon ni PERC iliyoboreshwa tu. Uelewa sahihi: TOPCon hutumia wafers za aina ya N (PERC hutumia aina ya P), na dhana ya muundo wa mawasiliano yaliyopitishwa ni tofauti kabisa na PERC. Ingawa baadhi ya mistari ya PERC inaweza kuboreshwa hadi TOPCon, ni vizazi viwili vya teknolojia.
Dhana potofu 2: HJT inaweza tayari kuchukua nafasi ya TOPCon kikamilifu. Uelewa sahihi: HJT ina ufanisi wa juu na joto la chini la mchakato, lakini uwekezaji mkubwa wa vifaa, matumizi makubwa ya pasta ya fedha (karibu mara mbili ya TOPCon) na hitaji la malengo. Kila moja ina mazingira yake yanayofaa na makundi ya wateja.
Dhana potofu 3: Teknolojia yenye ufanisi wa juu zaidi lazima iwe bora. Uelewa sahihi: unapaswa kuangalia gharama ya jumla, ikiwa ni pamoja na mavuno ya uzalishaji wa wingi, gharama ya nyenzo (hasa fedha na malengo), uharibifu, mgawo wa joto, mwitikio wa mwanga hafifu na uthabiti wa ugavi. Ufanisi uliokadiriwa ni kipimo kimoja tu cha tathmini ya kiufundi.
Dhana potofu 4: Moduli ya BC haina mistari ya gridi ya mbele, kwa hivyo ufanisi wake lazima uwe wa juu zaidi. Uelewa sahihi: BC huhamisha elektrodi nyuma, ikiondoa upotevu wa kivuli cha mbele, lakini mchakato wa nyuma ni mgumu zaidi na njia ya upinzani wa nyuma ni ndefu zaidi. Faida ya ufanisi ya BC ni wazi chini ya hali maalum, lakini si bora katika kila hali.
Mambo ya Kuzingatia katika Mnyororo wa Ugavi
Kuchagua njia ya teknolojia ni sawa na kuchagua uthabiti 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 silver paste: silver ni kitu cha pili cha gharama kubwa katika seli baada ya wafer. Matumizi ya silver ya HJT ni kizuizi cha gharama ambacho tasnia inafuatilia (silver paste ya joto la chini ni ghali zaidi).
Kuharibika na dhamana: Moduli za N-type kwa ujumla huharibika kidogo kuliko P-type, lakini utendaji wa LeTID hutofautiana kati ya watengenezaji. Katika mazungumzo ya dhamana, pata mchoro maalum wa kuharibika.
Ulinganishaji wa vipuri: moduli za kubadilisha lazima zilingane na njia ya teknolojia ya awali na vigezo vya kundi. Kuunganisha moduli zenye miundo tofauti ya PN junction katika mfululizo husababisha upotevu wa kutolingana.
Hatari ya hati miliki: hati miliki za teknolojia ya BC zimejikita katika kampuni chache, kwa hivyo uingizwaji wa ndani na soko la vipuri la mnyororo wa ugavi linaweza kuwa na mipaka.
Kidokezo cha mnyororo wa ugavi: kuchagua njia ya teknolojia ya moduli si tu kuhusu ufanisi na bei ya leo, bali ni utabiri wa uthabiti wa ugavi na upatikanaji wa vipuri kwa miaka 25 ijayo. TOPCon kwa sasa ni chaguo la "uhakika mkubwa", HJT ni chaguo la "uwezo mkubwa wa baadaye", na BC ni chaguo la "thamani kubwa katika hali maalum".
Chukua kwa Sentensi Moja
PERC hutengeneza nyuma, TOPCon hutengeneza mguso, HJT hutengeneza kiolesura, na BC hutengeneza kivuli. Mantiki ya msingi ya ushindani kati ya teknolojia hizi nne ni kurekebisha sehemu tofauti kwenye ramani ya upotevu wa ufanisi, na uamuzi wako wa ununuzi ni usawa wa malengo mengi kati ya ukomavu, gharama, ufanisi na usalama wa ugavi.
Maoni ya Ooitech
Ooitech inaamini: PERC, TOPCon, HJT na BC si mbio za nambari moja ya ufanisi, bali ni viraka vinne tofauti kwenye ramani ya upotevu wa ufanisi, na chaguo la busara ni lile linalosawazisha ukomavu, gharama, ufanisi na usalama wa ugavi wa muda mrefu.
