เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ BSF PERC TOPCON HJT IBC

Jul 09, 2021

ฝากข้อความ

เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์แบบ Back Surface Field (BSF)


Towards 20% efficient industrial Al-BSF silicon solar cell with multiple  busbars and fine gridlines - ScienceDirect


Back Surface Field (BSF) ถูกใช้เป็นวิธีหนึ่งในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์โดยการลดความเร็วการรวมตัวของพื้นผิว (SRV) วิธีหนึ่งในการผลิต BSF คือการนำชั้นที่มีสารเจือสูงมาเคลือบบนพื้นผิวด้านหลังของแผ่นเวเฟอร์


การพิมพ์หน้าจอด้วยอะลูมิเนียมอัลลอยด์แบบใช้ความร้อนร่วมกันเพื่อให้ได้พื้นผิวด้านหลังแบบอัล (Al-BSF) ที่สามารถลดความเร็วการรวมตัวของพื้นผิวด้านหลังได้อย่างมีประสิทธิภาพ กระบวนการนี้ถูกรวมเข้าด้วยกันเป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพสูง การผลิตในห้องปฏิบัติการ และปริมาณงานสูง กระบวนการทางอุตสาหกรรมเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์ดังกล่าวเกิน 19.0% และ 17.0%


ข้อกำหนดกระบวนการที่สำคัญสำหรับการสร้าง Al-BSF ที่เหมาะสมที่สุดคือ:

  • การใช้อัตราทางลาดที่รวดเร็วเพื่อให้ได้อุณหภูมิการผสม

  • ฟิล์มหนาอัลทับถมก่อนผสม


วิธีการทั่วไปในการจัดหาเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดซิลิคอนชนิด thep-contact สำหรับอุตสาหกรรมคือการใช้หน้าจออลูมิเนียมอัลลอยด์ที่พิมพ์และสัมผัสด้านหลังแบบยิง


Passivated Emitter Rear Contact (PERC) เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์


เพื่อปรับปรุงจำนวนโฟตอนที่ถูกจับโดยเซลล์แสงอาทิตย์ เทคโนโลยี PERC ได้เพิ่มชั้นอีก 2 ชั้นที่ด้านหลังเซลล์


image

เซลล์แสงอาทิตย์ PERC


PERC VS BSF


เทคโนโลยี PERC (Passivated Emitter Rear Contact) เป็นการผสมผสานระหว่างการเคลือบพื้นผิวแผ่นเวเฟอร์ด้านหลังและหน้าสัมผัสด้านหลังเฉพาะที่ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ให้ประโยชน์ในการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ระดับระบบ PV

  • & lt;ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมภายใต้สภาวะแสงน้อยและอุณหภูมิสูง

  • ความหนาแน่นของพลังงานต่อตารางฟุตสูงกว่าเซลล์โมโนคริสตัลไลน์ทั่วไป

  • การดูดกลืนแสงที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากแสงที่ไม่ถูกดูดกลืนจะสะท้อนกลับไปยังเซลล์แสงอาทิตย์

  • การสะท้อนแสงภายในที่มากขึ้น การลดการรวมตัวของอิเล็กตรอน


ชั้นเหล่านั้นช่วยปรับปรุงการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในเซลล์ และยังสะท้อนแสงกลับเข้าไปในเซลล์ ทำให้เซลล์มีโอกาสครั้งที่สองในการจับอิเล็กตรอนที่อาจจะผ่านเข้าไปได้ การเพิ่มประสิทธิภาพที่แน่นอนจาก PERC จะแตกต่างกันไปในแต่ละผู้ผลิต แต่คุณสามารถคาดหวังได้อย่างคร่าว ๆ ว่าประสิทธิภาพในเซลล์จะเพิ่มขึ้นอย่างแน่นอน 1% ซึ่งหมายความว่าหากแผงโซลาร์เซลล์มีประสิทธิภาพ 19% การใช้ PERC อาจเพิ่มประสิทธิภาพแผงนั้นได้ถึง 20%


เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสอุโมงค์ออกไซด์ (TOPCon)


TOPCON solar cell


มีคำว่า passivated อีกแล้ว ในความเป็นจริง เทคโนโลยี TOPCON โดยพื้นฐานแล้วเป็นเพียง PERC รุ่นต่อไป และเช่นเดียวกับความคงทน สามารถเพิ่มลงในเซลล์ที่ผลิตด้วยวิธีดั้งเดิมได้ TOPCon เกี่ยวข้องกับการเพิ่มชั้นซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO2) ที่บางเฉียบและชั้นของซิลิคอนคริสตัลไลน์ที่เจือด้วยฟอสฟอรัส


เนื่องจาก TOPCon เป็นขั้นตอนต่อไปหลังจาก PERC จึงไม่เพิ่มค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมให้กับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมากนัก สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้มากกว่า PERC แต่ประสิทธิภาพสูงสุดตามทฤษฎีคือ 23.7% สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือเทคโนโลยี TOPCon ในปัจจุบันมีมากกว่า 22% เล็กน้อย


Heterojunction (HJT) เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์


image


เซลล์แสงอาทิตย์แบบแยกส่วน (Heterojunction) ทำจากชั้นสลับของซิลิกอนผลึกแบบดั้งเดิมและซิลิกอนอสัณฐานซึ่งปกติแล้วจะสัมพันธ์กับแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบฟิล์มบาง. ด้วยการรวมชั้นที่แตกต่างกัน 2 ชั้น เซลล์ HJT จะดูดซับความยาวคลื่นของแสงได้มากขึ้น และชั้นต่างๆ จะทำงานร่วมกันเพื่อทำให้เซลล์มีประสิทธิภาพสูงสุดในตลาดปัจจุบัน


น่าเสียดายที่เทคโนโลยี HJT ไม่สามารถทำได้ในลักษณะเดียวกับเซลล์แสงอาทิตย์แบบเดิม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีเครื่องมือใหม่ที่สำคัญและกระบวนการทางอุตสาหกรรมใหม่ ซึ่งจะทำให้โมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ HJT มีราคาค่อนข้างสูง แม้ว่าจะมีชื่อเสียงในด้านคุณภาพระดับพรีเมียมและประสิทธิภาพสูงก็ตาม


เซลล์แสงอาทิตย์ HJT มีประสิทธิภาพสูงสุดตามทฤษฎีมากกว่า 26.7% แต่ข้อเสนอในปัจจุบันจากบริษัทต่างๆ เช่น REC Solar และ Panasonic อยู่ที่ 24%


เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลังแบบ Interdigitated (IBC)


Back Contact Cell


แทนที่จะแปลงพลังงานหน้าสัมผัส IBC มีการแปลงพลังงานหน้าสัมผัสกลับ ซึ่งช่วยให้ทั้งด้านหน้าของเซลล์ดูดซับแสงแดด โดยไม่ต้องแรเงาจากริบบิ้นโลหะ แปลงโฟตอนให้เป็นพลังงานมากขึ้น


เซลล์แสงอาทิตย์ IBC ต้องการยาสลบแบบอินเตอร์ดิจิไทด์ (หรือแบบแถบ) ที่พื้นผิวด้านหลังและมีหน้าสัมผัสที่ด้านหลังเท่านั้น ยาสลบนี้สามารถทำได้โดยการแพร่กระจายแบบสวมหน้ากาก การปลูกถ่ายไอออนแบบสวมหน้ากาก หรือการยาสลบด้วยเลเซอร์ จากนั้นเซลล์สุริยะจะถูกเคลือบด้วยโลหะโดยสร้างนิ้วโลหะตามบริเวณที่กระจัดกระจาย




ส่งคำถาม
ส่งคำถาม