Kwa Nini Fill Factor Inaonyesha Kasoro za Uzalishaji wa Wingi wa Sel za Jua Kwanza?
Jedwali la Yaliyomo
Kwa Nini Fill Factor Inaonyesha Kasoro za Uzalishaji wa Wingi wa Sel za Jua Kwanza?
Utangulizi: Kipengele cha kujaza si kigezo cha pekee. Kinabana upinzani wa mawasiliano, uvujaji, uundaji wa paste, uchapishaji wa skrini, kurusha, na dirisha la mchakato wa LECO katika curve moja ya I-V.

Ufanisi Unaonyesha Matokeo, Wakati FF Inaonyesha Kinachotokea kwenye Mstari wa Uzalishaji
Sekta ya photovoltaic imepanuka haraka chini ya mpito wa nishati duniani. Uwezo wa uzalishaji wa moduli za PV duniani tayari umevuka GW 200, na pato la mwaka likiwa juu ya GW 150. Wakati huo huo, teknolojia ya PERC imeingia katika hatua ya mwisho ya maisha yake. Ufanisi wa ubadilishaji wa uzalishaji wa wingi umepanda hadi 23.5% na unasonga kwa shida kuelekea kikomo cha kinadharia cha karibu 24%. Faida zaidi zinazidi kuwa ngumu kupata.
Kutoka kwa mtazamo wa gharama ya utengenezaji, gharama isiyo ya silicon ya seli za PERC imebanwa hadi takriban RMB 0.2 kwa wati, ikiacha nafasi ndogo ya kupunguzwa zaidi. Sekta hiyo kwa hiyo imeelekea kwenye teknolojia za N-type za ufanisi wa juu kama vile TOPCon, teknolojia ya heterojunction, au HJT, na seli za mawasiliano ya nyuma. Lengo ni kufungua nafasi mpya ya faida kupitia ufanisi wa juu na uwezo mkubwa wa kufadhiliwa kwa mradi.
Ufanisi wa ubadilishaji ni muhimu wazi wakati wa kutathmini kizazi cha teknolojia ya seli za jua. Kwenye mstari halisi wa uzalishaji wa wingi, hata hivyo, voltage ya mzunguko wazi, au Voc, na mkondo wa mzunguko mfupi, au Isc, mara nyingi hutulia ndani ya safu nyembamba. Wakati huo, kipengele cha kujaza kinakuwa kiashiria cha maamuzi cha mavuno ya mwisho ya uzalishaji na ishara nyeti ya mabadiliko madogo ya mchakato.
Kijiometri, kipengele cha kujaza hupima umbo la mraba wa curve ya tabia ya I-V ya seli ya jua. Ni uwiano kati ya mstatili halisi wa nguvu ya juu na mstatili wa kinadharia unaoundwa na Voc na Isc. Thamani daima iko chini ya 1. Chini ya hali bora, FF ya juu ya seli ya jua ya gallium arsenide inaweza kukaribia 0.89. Kikomo cha kinadharia cha seli ya kawaida ya kibiashara ya silicon ya fuwele ni takriban 0.83 hadi 0.85.
Mstari wa uzalishaji si mfano bora. Mawasiliano duni ya metallization, uvujaji unaohusiana na etching, muundo usio na uwiano wa paste, au dirisha la firing lililohamishwa vinaweza kuvuruga nyuso ndogo za mawasiliano. Kasoro hizi ni nyeti sana kwa mkusanyiko wa joto. Hatimaye zinaonekana kama tofauti kali katika upinzani wa parasitic na mara nyingi hufunuliwa kwanza kupitia kupungua kwa FF.
Mfumo: Uhusiano Kati ya Ufanisi wa Ubadilishaji na FF
η = Pmax / Pin = (Voc × Isc × FF) / Pin
Maana: Wakati Voc na Isc zinabaki thabiti kiasi, mabadiliko madogo ya FF hupita moja kwa moja kwenye ufanisi wa mwisho wa ubadilishaji.
Mfumo: Ufafanuzi wa Fill Factor
FF = Pmax / (Voc × Isc) = (Vmp × Imp) / (Voc × Isc)
Maana: FF hupima umbo la mraba la curve ya I-V. Kwa maneno ya vitendo, inaonyesha jinsi seli inavyobadilisha pato lake la umeme la kinadharia kuwa nguvu halisi ya juu zaidi.
Kiini cha Kimwili cha FF: Mvutano Kati ya Rs na Rsh
Ili kuelewa kwa nini FF ni nyeti sana kwa hali ya uzalishaji, ni muhimu kurudi kwenye mfano wa mzunguko sawa wa seli ya jua. Wabebaji wa photogenerated huteleza na kuenea kupitia mwili wa silicon kabla ya kukusanywa na mzunguko wa nje. Upotevu wa nishati hauepukiki wakati wa mchakato huu.
Katika kiwango cha umeme cha macroscopic, upotevu huu unawakilishwa na upinzani wa parasitic. Sehemu kuu mbili ni upinzani wa mfululizo, Rs, na upinzani wa shunt, Rsh.
Upinzani wa mfululizo unawakilisha upinzani wote wa kimwili wa mbele unaokutana nao wakati wa mtiririko wa sasa kuelekea mzigo wa nje. Ni matokeo ya pamoja ya upinzani wa wingi wa wafe wa silicon, upinzani wa mawasiliano kati ya elektrodi za mbele na nyuma na silicon, upinzani wa usafirishaji wa emitter wa upande, upinzani wa finger na busbar, na, katika kiwango cha moduli, upinzani wa ribbon ya uunganisho.
Miongoni mwa wachangiaji hawa, upinzani wa mawasiliano ya chuma-semiconductor na tofauti katika mkusanyiko wa doping wa emitter na kina cha junction ni baadhi ya vigezo visivyo imara zaidi katika uzalishaji wa wingi. Pia ni miongoni mwa sababu zinazowezekana za kuongezeka kwa kasi kwa Rs. Upinzani wa mfululizo una uhusiano hasi mkubwa na fill factor ya seli.
Kwenye curve ya I-V, wakati Rs inapoongezeka, mteremko wa eneo la forward-bias karibu na Voc hupungua na curve inakuwa tambarare zaidi. Katika kiwango cha macroscopic, upinzani wa juu wa mfululizo hupunguza nguvu ya juu ya pato na kushusha FF.
Upinzani wa shunt huonyesha kiwango cha uvujaji wa umeme wa ndani. Kwa kufaa, Rsh inapaswa kukaribia infinity, bila kuacha njia ya kupita kwa wabebaji wa picha. Katika utengenezaji halisi, uvujaji wa kingo, dislocations za fuwele, na paste ya chuma inayopenya kiungo cha PN inaweza kuunda njia zisizotarajiwa za mkondo.
Rsh ya chini inamaanisha mkondo zaidi wa uvujaji wa ndani. Athari hii ya shunt hupunguza mkondo unaopita kwenye kiungo cha PN kinachofanya kazi na hupunguza voltage ya uendeshaji. Tatizo linaonekana zaidi chini ya mwanga mdogo kwa sababu mkondo wa picha tayari ni dhaifu, na kufanya uvujaji kuwa sehemu kubwa ya mkondo wa jumla.
Mfumo: Mlinganyo wa Seli ya Jua Ukiwa na Upinzani wa Parasitic
I = IL - I0 × { exp[q(V + I×Rs)/(n k T)] - 1 } - (V + I×Rs) / Rsh
Maana: Rs huzuia pato la mkondo, wakati Rsh inaunda njia ya uvujaji. Zote mbili hupunguza FF.
Mfumo: Hali ya Kiwango cha Nguvu cha Juu
d(I×V) / dV = 0
Maana: Hatua ambayo nguvu hufikia kiwango chake cha juu kwenye curve ya I-V ndio chanzo cha thamani ya Pmax inayotumika katika majaribio ya uzalishaji.
Mfumo: Upinzani wa Shunt Uliorekebishwa
RCH = Voc / Isc; rsh = Rsh / RCH
Maana: Kurekebisha na upinzani wa tabia RCH inaruhusu seli za ukubwa tofauti na madarasa ya mkondo kulinganishwa kwa kiwango sawa.
Mfumo: Athari ya Takriban ya Upinzani wa Shunt kwenye FF
FFsh ≈ FF0 × (1 - 1 / rsh)
Maana: Rsh ya chini, uvujaji ni mkali zaidi na hasara kubwa ya FF inayotokana.
Ni Matatizo Gani ya Uzalishaji Yanayolingana na Rs na Rsh?
Kwa mtazamo wa uhandisi, FF ni muhimu si kwa sababu inasema tu kwamba ufanisi umepungua. Inasaidia wahandisi kuamua kwa nini ufanisi umepungua. Upinzani wa mfululizo na upinzani wa shunt huathiri maeneo tofauti ya curve ya I-V, kwa hivyo wanaweza kuelekeza kwenye kasoro tofauti za utengenezaji.
Mfumo: Hasara ya Joto Inayosababishwa na Upinzani wa Mfululizo
Ploss ≈ I² × Rs
Maana: Chini ya hali ya mkondo wa juu au mwanga mkali, hasara ya nguvu inayosababishwa na Rs huongezeka kwa mraba wa mkondo.
| Hali ya upinzani wa parasitic | Mabadiliko katika curve ya I-V | Athari ya macroscopic | Sababu zinazowezekana za mstari wa uzalishaji |
|---|---|---|---|
| Upinzani wa mfululizo, Rs, huongezeka | Mteremko katika eneo la mwelekeo wa mbele karibu na Voc hupungua | FF hushuka, upotevu wa joto unakuwa mkubwa chini ya mionzi ya juu, na Isc inaweza kupungua kidogo | Mawasiliano duni ya mbele au nyuma ya elektrodi, upinzani mkubwa wa wingi wa unga, vifaa vilivyovunjika, au kuchomwa kutosha |
| Upinzani wa shunt, Rsh, hupungua | Mteremko karibu na Isc na katika eneo la mwelekeo wa nyuma huongezeka | FF hushuka, uvujaji hupunguza Voc, na utendaji wa mwanga mdogo huharibika kwa kasi zaidi | Kutengwa kwa kingo kukamilika, kupenya kwa makutano ya PN kwa sababu ya kuchomwa kupita kiasi, kasoro za fuwele, au mashimo madogo kwenye filamu ya kinga |
Mawasiliano Duni: Kisigino cha Achilles cha Uwekaji wa Metali
Katika mchakato kutoka kwa wafa wa silicon hadi seli iliyokamilika, uchapishaji wa skrini na kuchomwa kwa uwekaji wa metali ni hatua muhimu zinazoamua utendaji wa umeme. Uchapishaji wa skrini ni wa kukomaa na wa gharama nafuu, lakini utaratibu wake wa mawasiliano ya kimwili unaweza kusababisha matatizo ya upinzani wa mfululizo na upinzani wa shunt.
Seli za kisasa za ufanisi wa juu kwa kawaida hutumia upitishaji wa dielectri ya nyuma na miundo ya mawasiliano ya ndani ya metali ili kupunguza kiwango cha mchanganyiko wa uso wa wabebaji wa upande wa nyuma. Kwa sababu safu ya dielectri ya kuhami iko kati ya metali na mwili wa silicon, mawasiliano ya ndani lazima yaundwe kupitia ufunguzi wa laser au etching inayosaidiwa na unga. Ikiwa ubora wa ufunguzi ni duni au mchanganyiko hautoshi, metali na semiconductor haziwezi kuunda mawasiliano ya ohmic ya kuaminika.
Utafiti wa seli zilizo na mawasiliano ya ndani ya nyuma ya elektrodi iliyochapishwa kwa skrini ulionyesha kuwa mawasiliano duni yalisababisha upinzani wa mfululizo kuongezeka hadi 21.34 mΩ. Ufanisi wa ubadilishaji ulifikia 8.95% tu, chini sana kuliko kiwango cha 17.44% cha seli ya kawaida ya uwanja wa nyuma wa alumini.
Watafiti walijaribu kurejesha FF kwa kurekebisha kiwango cha doping cha unga wa alumini wa nyuma. Kadiri maudhui ya alumini yalivyoongezeka, kina cha mchanganyiko kiliboresha na upinzani wa mfululizo ulipungua. Wakati maudhui ya alumini yalifikia kiwango muhimu cha 60%, Rs ilipunguzwa kwa 11 mΩ ikilinganishwa na hali isiyo na doping. Hii iliongeza ufanisi wa ubadilishaji kwa asilimia 2.59 kamili.
Mara tu maudhui ya alumini yalipokuwa ya juu sana, hata hivyo, alumini ya ziada ilivuruga mtandao wa upitishaji katika eneo la mawasiliano. Upinzani wa mfululizo kisha ulianza kuongezeka tena.
QFLS: Kutenganisha Kasoro za Nyenzo kutoka kwa Kasoro za Utengenezaji
Wakati mstari wa uzalishaji unaonyesha kupungua kwa kiwango kikubwa cha FF, moja ya maswali magumu zaidi ni kama hasara inatokana na upotevu mkubwa wa rekombine isiyo ya mionzi ndani ya nyenzo au kutoka kwa upinzani wa kiparasiti ulioletwa wakati wa uchapishaji wa skrini na kuoka.
Mgawanyiko wa kiwango cha Fermi cha Nusu, au QFLS, ni chombo muhimu cha uchunguzi katika hali hii. Kwa maneno ya kifizikia, QFLS huamua kikomo cha kinadharia cha voltage ya kifaa cha photovoltaic wakati hakuna uchimbaji wa nje wa chaji. Tofauti kati ya QFLS na kikomo cha mionzi huonyesha moja kwa moja hasara za rekombine isiyo ya mionzi zinazosababishwa na kasoro za nyenzo au uchafu.
Kwa kupima QFLS kwa njia ya macho na kuichanganya na uchambuzi wa pseudo J-V usio na mawasiliano, watafiti wanaweza kuondoa ushawishi wa upinzani wa mfululizo kutoka kwa kipimo cha nje cha umeme.
Ikiwa FF iliyopimwa iko chini sana kuliko kipengele cha pseudo fill kinachotokana na QFLS, hasara kwa kawaida inaweza kuhusishwa na mawasiliano duni ya metallization au vidole vilivyovunjika. Ikiwa kipengele cha pseudo fill tayari ni cha chini, rekombine isiyo ya mionzi ina uwezekano wa kutokuwa na udhibiti, ikionyesha tatizo la asili katika ubora wa wafa au upitishaji wa uso.
Pasta ya Fedha ya Joto la Chini ya HJT: Kujenga Mtandao wa Kupitisha Umeme Chini ya 200°C
Kadiri teknolojia za N-type zinavyokua, seli za HJT na BC zinaweka mahitaji magumu zaidi kwenye ubora wa metallization. Kwa hiyo, FF imekuwa kiashiria muhimu cha kutathmini pastas bunifu za kupitisha umeme.
Seli za HJT hutumia muundo wa heterojunction ya silicon ya amofasi na silicon ya fuwele. Hii hutoa upitishaji imara, lakini muundo huo ni nyeti sana kwa joto. Ili kuzuia fuwele na uharibifu wa filamu za silicon za amofasi, seli za HJT haziwezi kuhimili joto la kawaida la kuoka zaidi ya 800°C. Zinahitaji pasta ya fedha ya joto la chini na joto la kuponya linalodhibitiwa madhubuti chini ya 200°C.
Pasta ya fedha ya joto la chini hufanya kazi tofauti na pasta ya kawaida ya joto la juu. Pasta ya fedha ya joto la juu inategemea kuyeyuka kwa glasi ya frit kwenye joto la juu. Frit ya glasi hupenya kupitia filamu ya kuzuia mwanga na kukuza ukuaji wa fuwele ndogo za fedha ndani ya silicon, na kuunda mawasiliano ya ohmic ya upinzani mdogo.
Pasta ya fedha ya joto la chini inategemea hasa chembe za fedha zilizosimamishwa katika mfumo wa resin ya polima. Baada ya kutengenezea kuyeyuka kwa joto la chini, chembe hizo zinakandamizwa pamoja kuunda mawasiliano ya umeme ya kimwili.
Utaratibu huu kwa ujumla hupa paste ya joto la chini upinzani wa juu wa wingi kuliko paste ya joto la juu. Inaweza kuongeza upinzani wa jumla wa mfululizo wa seli na kupunguza FF. Wauzaji wa paste wanashughulikia tatizo hili kupitia uhandisi wa nanoscale powder. Hatua za kawaida ni pamoja na kupunguza kiwango cha fedha na kuboresha usafi na rheolojia ya paste ili mtandao mnene wa upitishaji uweze kuundwa kwa matumizi ya chini ya fedha.
| Aina ya paste | Kiwango cha fedha | Masharti ya kuponya | Upinzani wa wingi | Sifa za mchakato |
|---|---|---|---|---|
| Paste ya kawaida ya fedha ya joto la chini | 35%-55%, au chini kama 20%-35% | Mipangilio ya kawaida | Takriban 4-8 μΩ·cm | Usafi wa takriban 6-8 μm na mnato wa takriban 155-165 Pa·s |
| Mfululizo wa AP-01, wenye kutengenezea | 33%-41% | Angalau 120°C kwa dakika 6-20 | 4.57-7.62 μΩ·cm | Inasaidia uchapishaji wa uwiano wa juu wa urefu na upana wa mistari mwembamba sana |
| Mfululizo wa AP-02, usio na kutengenezea | 33%-41% | Angalau 110°C kwa dakika 5-15 | 4.31-8.53 μΩ·cm | Inafaa kwa fursa za skrini zaidi ya 15 μm na kasi ya uchapishaji zaidi ya 400 mm/s |
Seli za BC: FF kama Kengele ya Kushindwa kwa Kutengwa kwa Upande wa Nyuma
Ikiwa changamoto ya HJT iko katika upitishaji wa joto la chini, changamoto ya seli za mgongo iko katika mipaka ya microscopic ya mpangilio wa electrode.
Seli za BC huondoa kivuli cha gridi ya chuma ya mbele na kwa hiyo zinaweza kuongeza Isc. Biashara ni kwamba electrodes zote chanya na hasi lazima zipangwe kwa njia mbadala kwa nafasi ndogo sana kwenye uso wa nyuma.
Ndani ya eneo hili la wiring la wiani wa juu, kukosekana kidogo kwa uchapishaji wa skrini, kuenea kwa paste, au kasoro ndogo ya safu ya kutengwa kunaweza kuunda uhusiano wa kimwili kati ya electrodes chanya na hasi. Wakati huo unatokea, Rsh inaweza kushuka karibu hadi sifuri.
Mzunguko mfupi wa microscopic huunda mkondo mkubwa wa shunt ambao hupunguza voltage ya kazi. Voc huporomoka na FF inaweza kushuka hadi sifuri. Wabebaji wa picha walioundwa karibu na uso wa mbele lazima pia wasafiri umbali mrefu wa upande kabla ya kufikia electrodes za nyuma za ukusanyaji wa chuma. Hii huongeza hatari ya kujilimbikiza kwa upinzani wa wingi na wa upande.
Kwa sababu hii, ufuatiliaji wa mabadiliko ya FF ni mojawapo ya hatua muhimu zaidi za kulinda mavuno kwenye mstari wa uzalishaji wa seli za BC. Kila seli inayoshindwa kufikia kiwango cha FF inaweza kuashiria kushindwa katika utengaji wa metallization au muundo wa usafirishaji wa wabeba chaji.
Dirisha la Kuchoma: Kuchoma Kidogo na Kuchoma Kupita Kiasi Vyote Vinaadhibiwa na FF
Kwa seli za TOPCon na PERC, kuchoma kwa joto la juu ni mojawapo ya michakato muhimu ya mwisho. Wafer za silikoni zilizo na elektroni za chuma zilizochapishwa hupitia tanuru ya ukanda yenye kiwango cha juu cha joto cha karibu 800°C. Kioo cha frit kwenye unga wa chuma huyeyuka kupitia safu ya passivation ya uso na kuunda mawasiliano ya aloi au ya moja kwa moja na silikoni ya chini au uwanja wa nyuma. Hii inaunda mawasiliano ya ohmic na kupunguza upinzani wa mfululizo.
Mchakato huu ni usawazishaji mgumu. Joto la chini sana, au kasi ya ukanda wa juu sana, husababisha kuchoma kidogo. Kioo cha frit hakiwezi kuyeyuka vya kutosha na kinaweza kushindwa kupenya safu ya nitridi ya silikoni au oksidi ya tunnel. Fuwele chache sana za fedha hujitokeza na kupenya ndani ya silikoni. Safu ya kuhami inabaki kati ya chuma na semiconductor, na kusababisha upinzani wa mawasiliano kuongezeka kwa kasi. Upande wa mbele wa curve ya I-V hupungua, na FF inakuwa chini isivyo kawaida.
Joto la kupita kiasi husababisha kuchoma kupita kiasi. Unga wa chuma unakuwa mkali sana, na fuwele za fedha zinaweza kupenya kiungo cha PN kisicho kirefu kama miiba. Hii inaleta mzunguko mfupi na vituo vya kuchanganyika. Passivation inaharibiwa, Rsh inapungua, na uvujaji unakuwa tatizo kubwa.
Katika ukaguzi wa EL, uharibifu wa kimiani na kushindwa kwa passivation kusababishwa na kuchoma kupita kiasi mara nyingi huonekana kama mifumo ya mawingu, alama za maji, au alama za ukanda wa tanuru.
Ili kupanua dirisha la mchakato, wauzaji wa vifaa wameunda mifumo ya kuchoma na kuingiza mwanga. Mifumo hii inachanganya tanuru ya kuchoma na chumba cha kuingiza mwanga. Baada ya annealing ya joto la juu na alloying, wafer inakabiliwa moja kwa moja na mwanga wa kiwango cha juu kwa joto la takriban 150-350°C.
Photoni za kiwango cha juu huchochea wabeba chaji na kubadilisha hali ya chaji ya atomi za hidrojeni ndani ya wafer na karibu na nyuso zake. Hii inaweza kupunguza kasoro za joto za microscopic na vifungo vya dangling vilivyoundwa wakati wa kuchoma. Matokeo ya majaribio yanaonyesha kwamba matibabu haya yanaweza kupunguza alama za maji za EL na alama za ukanda wa tanuru huku ikiboresha Voc na FF.
LECO: Njia Isiyo ya Usawa Kupitia Mgogoro wa Metallization wa TOPCon
Wakati wa upanuzi wa mapema wa TOPCon, metallization ya upande wa mbele ikawa kizuizi kikubwa cha mavuno. Ili kupunguza recombination ya uso, upande wa mbele wa seli ya TOPCon huwa unatumia emitter isiyo na kina kirefu na mkusanyiko wa chini wa doping.
Muunganisho wa kina kifupi na doping ya chini huleta mgongano kwa paste ya fedha ya joto la juu iliyo na glass frit. Ikiwa paste haijachomwa vya kutosha, upinzani wa mawasiliano unabaki juu sana. Ikiwa imechomwa kwa nguvu kupita kiasi, muunganisho wa kina kifupi unaweza kupenywa, na kusababisha uvujaji na kupunguza FF hadi sifuri.
Uboreshaji wa mawasiliano kwa laser, au LECO, ulitengenezwa kushughulikia mgongano huu. LECO hutumia utaratibu wa photoelectric usio na usawa wa joto. Badala ya kutumia joto la juu la uharibifu kwa jumla, inachochea wabebaji wa malipo kwa laser ya nguvu ya juu huku ikitumia bias ya nyuma ya takriban 10 V au zaidi.
Chini ya athari ya pamoja ya bias kali na wabebaji wa photogenerated, pointi dhaifu za insulation zilizoachwa bila kuunganishwa kwa sababu ya kuchomwa kidogo hupitia avalanche breakdown ya ndani. Wabebaji wa bure husukumwa kupitia mawasiliano ya chuma-semiconductor na uwanja wa umeme, na kuunda mikondo ya ndani ya amperes kadhaa.
Mikondo hii mikali huzalisha joto la Joule la ndani kwenye pointi za mawasiliano za microscopic. Hii huzalisha micro-firing kwa kipindi cha nanosecond hadi microsecond.
LECO inabadilisha mkakati wa kuchoma wa TOPCon kutoka kwa joto kali la jumla hadi ukarabati wa ndani unaolengwa. Wauzaji wa paste wanaweza kubuni mifumo maalum ya glass frit inayooana na LECO. Mchakato wa kawaida wa belt-firing unaweza kubaki na kuchomwa kidogo ili kulinda emitter isiyo na kina kirefu, wakati LECO inaunda breakdown ya umeme ya ndani kwenye mwisho wa nyuma na kupunguza upinzani wa mawasiliano.
Matokeo ya uthibitisho yanaonyesha kwamba seli zisizo na LECO zinaweza kufanya kazi karibu na kushindwa kwa sababu ya upinzani mkubwa wa mawasiliano. Baada ya matibabu ya LECO, upinzani wa mawasiliano hupungua huku passivation ikihifadhiwa. FF inapanda, na kusababisha faida kamili ya ufanisi wa ubadilishaji wa zaidi ya asilimia 0.2.
LECO bado ina mipaka ya mchakato. Ikiwa nguvu ya mwanga ni ya chini sana, ukarabati wa mawasiliano haukamiliki. Ikiwa ni ya juu sana, uharibifu wa lattice na muundo unaweza kutokea.
Wakati nguvu ya laser inafikia thamani ya uharibifu ya 375 MW/cm², FF inaweza kushuka kutoka 0.84 hadi 0.65, kupungua kwa takriban 24%. Voc inaweza kupungua kutoka 0.745 V hadi 0.695 V, wakati Jsc inashuka kutoka 41.8 mA/cm² hadi 40.8 mA/cm².
Mtandao wa mawasiliano wa microscopic unaoundwa na LECO pia una kiwango cha udhaifu wa joto usio na usawa. Uchambuzi wa EL unaonyesha kwamba seli iliyotibiwa na LECO inapopitia mzunguko wa pili wa kupiga moto kwa joto la juu, kuongeza joto la pili la kupiga moto kutoka 280°C hadi 680°C kunaweza kuvuruga njia zilizowekwa za upitishaji wa umeme wa microscopic.
Upinzani wa mawasiliano unazorota tena, FF inapungua kwa kiasi kikubwa, na ufanisi wa awali wa seli wa 26.35% unaanza kupungua.
FF Si Asilimia Tu. Ni Mapigo ya Uzalishaji wa Bidhaa
Kuangalia ndani ya sanduku nyeusi la utengenezaji wa seli za jua kunafanya jambo moja kuwa wazi: kipengele cha kujaza ni zaidi ya asilimia ya kufikirika inayoonyeshwa kwenye kijaribu cha maabara.
Katika kiwango cha microscopic, FF ni usemi wa mwisho wa mvutano kati ya upinzani wa mfululizo na upinzani wa shunt kando ya njia ya usafirishaji wa wabebaji. Kwenye mstari wa uzalishaji, inarekodi mipaka ya upitishaji wa unga wa metallization, usahihi wa mitambo wa uchapishaji wa skrini, na mabadiliko madogo katika wasifu wa joto wa tanuru ya kupiga moto ya ukanda.
Katika mzunguko mpya wa PV ambapo gharama zisizo za silicon tayari ziko karibu na chini na upanuzi wa mtaji unazidi kuwa mgumu, kila teknolojia kuu ya ufanisi wa juu inakabiliwa na tatizo sawa la msingi.
HJT lazima idumishe mtandao wa kuaminika wa upitishaji ndani ya kikomo cha kuponya kwa joto la chini. Seli za BC lazima zidhibiti uvujaji kati ya elektrodi chanya na hasi zinazotenganishwa na umbali mdogo tu wa microscopic. TOPCon inategemea kupiga moto, sindano ya mwanga, na LECO kurekebisha mawasiliano huku ikilinda passivation.
Lengo daima ni sawa: kupunguza upinzani wa mawasiliano ya kiolesura bila kupenya kwenye makutano ya PN na kusababisha uvujaji.
Kwa watengenezaji, kufuata thamani kamili ya ufanisi pekee haitoshi tena. Mfumo wa akili wa uzalishaji unapaswa kufuatilia mabadiliko madogo ya FF kwa wakati halisi na kuyachanganya na mbinu zisizo za uharibifu za uchunguzi kama vile QFLS na uchambuzi wa pseudo J-V. Hiyo ndiyo njia ya vitendo kuelekea utengenezaji thabiti zaidi wa seli za jua za kizazi kijacho cha ufanisi wa juu.
Maoni ya Ooitech
Thamani halisi ya FF ni kasi yake kama kengele ya uzalishaji. Mstari thabiti unapaswa kufuatilia FF pamoja na Rs, Rsh, mifumo ya EL, pseudo-FF, joto la kupiga moto, na data ya metallization badala ya kuchukulia kila matokeo kando. Kwa teknolojia za TOPCon, HJT, na BC, mkusanyiko huu wa data unaweza kufunua dirisha la mchakato linalobadilika kabla ya usambazaji wa mwisho wa ufanisi kuonyesha upotezaji mkubwa wa mavuno.