TOPCon Front-Film SiNx Inashinda Kubwa: 3-4W Nguvu Zaidi ya Moduli Kuliko Gradient Film

Utangulizi wa Bidhaa

Uliendesha ulinganisho kwenye mstari. Vikundi viwili vya seli za TOPCon, mapishi tofauti ya filamu ya mbele.

• Kikundi cha filamu ya gradient: mkusanyiko wa gradient SiNx/SiOxNy/SiOx (pamoja na tabaka za SiOx/SiOxNy zenye fahirisi ya chini ya kuakisi)

• Kikundi cha SiNx safi: SiNx safi ya multilayer

Matokeo yalirudi kinyume.

• Kiwango cha seli: kikundi cha gradient kilikuwa na ufanisi wa 0.05%-0.1% zaidi kuliko kikundi cha SiNx safi. Kwenye seli, filamu ya gradient ilionekana bora zaidi.

• Kiwango cha moduli: baada ya kuwekwa kwenye moduli za 66-seli 210×210, kikundi cha SiNx safi kilikuwa kweli 3-4W zaidi katika nguvu (kipimo kwenye mstari).

"Kikundi kilicho na ufanisi wa chini wa seli kiliishia na nguvu ya juu ya moduli." Ubora uliendelea kuuliza kwa nini, na huwezi kujibu tu "faida ya ufungaji."

Kipande hiki kinatumia karatasi moja thabiti kutatua hesabu hiyo ya macho isiyo ya kawaida.

Vigezo vya Kiufundi

Ufanisi wa seli ≠ nguvu ya moduli. Ufungaji upo katikati.

Weka jambo moja kichwani mwako: ufanisi wa seli na nguvu ya moduli si kuzidisha rahisi.

Kwa kutumia moduli ya TOPCon ya 66-seli 210×210 yenye seli za daraja la 25.7% kama msingi, data ya mstari inaonyesha kwamba pengo la ufanisi wa seli la 0.1% linalingana na takriban 2.8W ya nguvu ya moduli. Kwa mgawo huo:

Mwelekeo uligeuka kabisa. Faida ya kiwango cha seli ililiwa wakati wa ufungaji.

Nguvu ya moduli si ufanisi wa seli ikizidishwa moja kwa moja. Kioo, encapsulant na backsheet huleta faida ya kuunganisha macho (chanya) lakini pia kutolingana kwa sasa na hasara ya usambazaji (hasi). Jumla ni nguvu iliyopimwa. Mapishi tofauti ya anti-reflection hutoa matokeo tofauti sana baada ya lamination, na hiyo ndiyo chanzo cha "kupoteza kwenye seli, kushinda kwenye moduli."

Utaratibu huu tayari ulibainishwa na Zhang et al. 2019 (Energies, DOI:10.3390/en12061168) kwenye jukwaa la PERC, likiungwa mkono na simulation ya SunSolve na kipimo cha moduli.

Faida za Kiufundi

Karatasi moja ya PERC inaelezea ubadilishaji huo wazi

Zhang 2019 alisoma mipako ya anti-reflection ya tabaka tatu za mbele kwenye mono PERC. Tabaka mbili za kwanza zilibaki SiNx zisizobadilika (20nm/45nm). Tabaka la tatu pekee ndilo lililobadilika.

• Mpango A: tabaka la tatu 15nm SiNx (index ya refractive 1.99)

• Mpango B3: tabaka la tatu 30nm SiOx (index ya refractive 1.46)

Kwa kutumia simulation ya macho ya SunSolve (ikiwa ni pamoja na texture ya piramidi), walihesabu wastani wa reflectance iliyopimwa WAR (300-1100nm):

Katika kiwango cha seli, B3 inaakisi chini kuliko A, Isc iliyopimwa 62mA juu, ufanisi 21.50% dhidi ya 21.35% (+0.15% abs). Filamu yenye tabaka la SiOx la index ya chini inashinda kwenye seli.

Lakini katika kiwango cha moduli, mchoro unabadilika. Sehemu ya 3.3 inasema wazi:

"Kwa sababu encapsulant ya EVA inachukua mwanga wa wavelength fupi, faida ya majibu ya spectral ya seli ya 30nm SiOx imefichwa kwa sehemu... faida ya nguvu ya moduli ni 0.9W tu... kuweka SiOx kwenye moduli kulipunguza faida ya utendaji wa kiwango cha seli kwa 57%."

Maelezo:

• Uwiano wa CTM: 30nm SiOx 96.1% dhidi ya 15nm SiNx 96.5%. Ya SiOx ni ya chini kweli.

• Faida ya +0.15% ya kiwango cha seli ilipoteza 57% ya faida yake baada ya lamination.

• Faida ya nguvu ya moduli ni 0.9W.

Hiyo ni maelezo ya kiwango cha karatasi kwa kesi yako. Kundi la gradient (lenye tabaka za chini za SiOx/SiOxNy, kama B3 ya Zhang) linashinda 0.05-0.1% katika kiwango cha seli kupitia kizuia-akisi cha mawimbi mafupi. Lakini baada ya lamination, EVA inachukua mwanga wa mawimbi mafupi <380nm, makali ya mawimbi mafupi ya kundi la gradient yanazimwa, CTM inashuka, na katika kiwango sawa cha ufanisi, kundi la SiNx safi linapita.

Matumizi ya Bidhaa

Ambapo pengo liko, na ni kubwa kiasi gani

① Kiwango cha seli: kundi la gradient linashinda 0.05%-0.1%, takriban 1.4-2.8W

Kwa mstari wa msingi wa 66-seli 210 TOPCon (0.1% ufanisi wa seli ≈ 2.8W nguvu ya moduli), kundi la gradient linaendesha 0.05%-0.1% juu katika kiwango cha seli, ambalo linapaswa kumaanisha 1.4-2.8W juu katika moduli.

② Kiwango cha moduli: SiNx safi kwa kweli iko juu kwa 3-4W (kipimo cha mstari)

Kipimo, nguvu ya moduli ya kundi la SiNx safi ni 3-4W juu kuliko kundi la gradient. Ongeza upungufu mdogo wa kiwango cha seli, na inamaanisha kundi la SiNx safi linachangia 4.4-6.8W zaidi katika hatua ya ufungaji pekee. Dhidi ya msingi wa 720W, hiyo ni tofauti ya faida ya ufungaji ya 0.61%-0.94%.

③ Uthibitisho wa fasihi: Zhang 2019's "57% cut" (jukwaa la PERC)

Matokeo ya PERC ya Zhang yanalingana kwa karibu: filamu yenye tabaka la tatu la SiOx inashinda +0.15% katika kiwango cha seli, lakini baada ya lamination, faida inakatwa 57% na uwiano wa CTM unashuka pointi 0.4.

Kubadilishwa kwa 66-seli 210 TOPCon, faida ya kiwango cha seli ya 0.1% inaacha tu takriban 0.04% baada ya lamination, na moduli inaweza kabisa kugeuka. Chanzo kile kile, sababu kile kile kama matokeo yako ya mstari ya "SiNx safi juu kwa 3-4W."

④ Kwa nini kundi la gradient linabaki nyuma katika kiwango cha moduli?

Filamu ya gradient yenye SiOx/SiOxNy ina nguvu yake kuu katika kizuia-akisi cha mawimbi mafupi 300-500nm. Lakini hiyo ndiyo bendi ambayo kioo + EVA huchukua kwa nguvu zaidi katika moduli. Makali ya mawimbi mafupi ya filamu ya gradient yanaliwa moja kwa moja na vifaa vya ufungaji. Wakati huo huo, SiNx safi ya tabaka nyingi inafanya kizuia-akisi chake kwa kina katika bendi kuu ya >400nm inayoonekana hadi karibu-infrared (bado inafanya kazi baada ya lamination, ambapo majibu ya quantum ya silicon ni ya juu), kwa hiyo inapata faida zaidi katika kiwango cha moduli.

Kuiweka kwenye mstari: usihukumu kwa ufanisi wa seli pekee

① Je, inaweza kuendesha kwenye mstari sasa?

Zote mbili zinaweza. SiNx safi ya multilayer ni njia iliyokomaa. Filamu ya gradient (SiNx/SiOxNy/SiOx) pia inaweza kufanywa kwenye tube PECVD, ni safu moja zaidi ya mipako pamoja na hatua moja zaidi ya udhibiti wa uwiano wa N/O na ulinganifu wa unene wa tabaka tatu.

Hivi karibuni sekta ya TOPCon imekuwa ikipandisha tena mbinu ya "SiNx multilayer ya filamu ya mbele" kuchukua nafasi ya mchakato wa "nitrous-oxide multilayer ya filamu ya mbele". Data uliyoona ni ushahidi wa kiwango cha mstari wa mwelekeo huo. Sio kwamba filamu ya gradient si nzuri, ni kwamba ilishindwa mtihani wa lamination.

② Je, inafaa?

Inategemea jinsi unavyohesabu. Ukiangalia ufanisi wa seli pekee, filamu ya gradient ni nzuri kwa 0.05-0.1%. Lakini katika kiwango cha moduli, SiNx safi ya multilayer inapita kwa 3-4W, na kwa bei ya sasa ya moduli ya TOPCon kwa watt, hiyo ni nafasi halisi ya malipo ya ziada.

Uchaguzi wa filamu ya mbele lazima utumie mtazamo wa vipimo viwili: ufanisi wa seli pamoja na faida ya ufungaji. Usiangalie namba hiyo moja ya kiwango cha seli, au utaishia kama kikundi cha gradient, kushinda sura kwenye seli na kupoteza kiini kwenye moduli.

③ Je, ni thabiti?

Hii inahitaji ukaguzi wake. Zote mbili ni filamu za multilayer, na kuegemea kwa muda mrefu (utulivu wa filamu chini ya joto la unyevu, ulinganifu na encapsulants tofauti) lazima upimwe. Kazi ya awali ya timu ya UNSW Hoex tayari ilionyesha kwamba TOPCon ni nyeti sana kwa fomula za encapsulation. Filamu ya kupambana na kuakisi na encapsulant zimeunganishwa. Badilisha mipako na uchaguzi wa encapsulant unaweza kuhitaji kufuata.

Kidokezo cha mtego kwa mfanyakazi wa mstari: unapolinganisha michakato miwili ya filamu ya mbele, usilinganishe tu ufanisi wa seli. Pengo la kiwango cha seli la 0.05-0.1% linaonekana dogo, lakini moduli inaweza kupindua kwa wati kadhaa. Pima ufanisi wa seli na nguvu ya moduli, hasa kwa moduli za kiwango cha juu zinazofuata malipo ya ziada ya daraja la nguvu.

Mipaka: kile karatasi haisemi

• Zhang 2019 ni ushahidi wa jukwaa la PERC, sio TOPCon. Lakini optics ya mbele ya kupambana na kuakisi ina asili sawa: EVA inachukua wimbi fupi, filamu za SiOx hupoteza makali yao ya wimbi fupi, CTM inashuka. Hiyo ni kanuni ya jumla ya optics ya ufungaji, na filamu ya mbele ya TOPCon inafuata. Kesi hii ya mstari ni TOPCon, inayolingana na mwelekeo wa karatasi. Tunapendekeza kuirudia kwenye mstari wako mwenyewe na majibu ya spectral ya EQE pamoja na mgawanyiko wa kuakisi kabla/baada ya lamination.

• Utaratibu ni makisio ya makala hii, sio hukumu. Maelezo ya kimwili kwa "multilayer SiNx safi ina faida kubwa ya ufungaji" (spectrum iliyopunguzwa kwa ufanisi + unyonyaji mdogo wa parasitic) inahitaji data ya majibu ya spectral ya EQE na data ya mgawanyiko wa reflection/absorption kabla na baada ya lamination ili kuthibitisha. Kipande hiki kinatoa mfumo wa kimwili na mwelekeo. Ni bendi gani inayotawala na wapi unyonyaji wa parasitic unatoka inasubiri data ya spectral ya mstari.

• Pengo la faida ya ufungaji la 0.61%-0.94% ni makadirio ya kiwango cha ukubwa yaliyokokotolewa nyuma kutoka 3-4W na 0.05-0.1%. Encapsulants tofauti (EVA/POE/EPE) na glasi tofauti (iliyopakwa/isiyopakwa) zitasogeza nambari hiyo.

• Moduli za bifacial na encapsulant ya kukata UV zinabadilisha zaidi matumizi ya mawimbi mafupi. Pengo kati ya vikundi viwili linaweza kusambazwa upya chini ya hali ya glasi-mbili + UV-pass.

Muhtasari

Seli sawa za TOPCon, kikundi cha gradient kinashinda 0.1% katika kiwango cha seli, na baada ya ufungaji kinapoteza 4W. Tofauti sio tu ufanisi, ni kwamba mtihani wa filamu ya kupambana na reflection umebadilika katika hatua ya moduli.

Mtihani wa seli unajaribu mawimbi mafupi ya spectrum kamili, na kikundi cha gradient kinajibu vizuri. Mtihani wa moduli unajaribu spectrum ya ufanisi baada ya ufungaji, na kikundi cha SiNx safi kinageuza.

Karatasi hiyo ya PERC ya 2019 tayari ilisema: weka SiOx kwenye moduli na faida ya kiwango cha seli inapunguzwa 57%. Ugeuzi wa 3-4W uliopimwa kwenye mstari unalingana na hitimisho la karatasi katika mwelekeo.

Kwa uteuzi wa filamu ya mbele, usiruhusu nambari hiyo moja ya ufanisi wa seli iweke tempo. Hesabu faida ya ufungaji katika jumla.

Maoni ya Ooitech

Pengo la seli-dhidi-moduli hapa ni mtego hasa tunaouangalia tunapokabidhi mstari wa moduli. Mipako inayong'aa kwenye seli inaweza kuvuja watts kimya kimya mara glasi na EVA zikiwekwa juu, kwa hiyo kila mara tunawaambia wateja kufunga uchaguzi wa anti-reflection dhidi ya data halisi ya CTM, si ufanisi wa maabara. Kwa kuwa Ooitech inajenga tu mistari ya uzalishaji wa moduli, uhusiano huu wa seli-kwa-moduli ndipo kazi yetu ya lamination na mafunzo ya mchakato inapata thamani yake. Ikiwa unataka kuona jinsi chaguo hizi zinavyocheza kwenye mstari wa TOPCon unaoendesha, kituo cha YouTube cha Ooitech (www.youtube.com/ooitech) kina picha nyingi za kiwanda zinazostahili kufuatwa.