百科:太阳能电池片技术路线


来源:中国粉体网   平安

[导读]  太阳能电池片技术的发展对光伏设备技术提升和应用拓展有重要推动作用。

中国粉体网讯  太阳能电池片技术的发展对光伏设备技术提升和应用拓展有重要推动作用。

从太阳能电池片的生产技术来看,近几年可分为三个阶段:第一个阶段是2015年以前,光伏电池市场主要采取多晶Al-BSF技术,单晶PERC电池处于技术验证阶段,以试验产能为主,增长迅速但总量较小,随着单晶PERC电池成功量产,其商业化的可行性得到确认;第二阶段是2015-2017年,单晶PERC电池投资吸引力凸显,国内厂商开始加码PERC电池生产,但从整个光伏电池市场来看,主要还是采取多晶Al-BSF技术,Al-BSF技术电池因性能稳定,生产成本较低,此阶段仍占据着市场主要份额;第三阶段是2018年至今,PERC电池产能实现爆发式增长,根据中国光伏行业协会的统计数据,2019年至2021年的新建量产产线以PERC电池产线为主,PERC电池片在2021年的市场占比进一步提升至91.2%。

太阳能电池片技术路线主要包括铝背场电池(Al-BSF)、PERC、TOPCon、异质结(HJT)、背接触(IBC)及钙钛矿等。P型电池以P型硅片为原材料,技术路线包括传统的铝背场技术以及目前非常成熟的PERC技术;N型电池以N型硅片为原材料,技术路线包括TOPCon、HJT等,近年来已有厂商陆续开始布局,属于下一代高效电池技术路线的潜在方向,而IBC和钙钛矿为未来技术,尚处于实验和验证阶段。

Al-BSF技术

Al-BSF电池是指在晶硅太阳能电池P-N结制备完成后,通过在硅片的背光面沉积一层铝膜,制备P+层,从而形成铝背场。其既可以减少少数载流子在背面复合的概率,同时也可以作为背面的金属电极,因此能够提升太阳能电池的转换效率。

PERC技术

PERC技术采用的是在现有Al-BSF工艺上增加背面介质钝化层然后用激光在背表面进行打孔或开槽露出硅基体。背面介质钝化层通过背面钝化工艺是在硅片背面沉积Al2O3和SiNX,Al2O3由于具备较高的负电荷密度,可以对P型表面提供良好的钝化,SiNX主要作用是保护背部钝化膜,并保证电池正面的光学性能。背面钝化可实现两点价值,一是显著降低背表面少数载流子的复合速度,从而提高少子的寿命,增加电池开路电压;二是在背表面形成良好的内反射机制,增加光吸收的几率,减少光损失。由于PERC电池具有结构简单、工艺流程短、设备成熟度高等优点,已经替代Al-BSF电池并成为成熟电池工艺。

TOPCon技术

TOPCon是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触电池技术,与常规电池最大的不同在于,其在电池的背面采用了接触钝化技术,结构包括超薄二氧化硅隧穿层和掺杂多晶硅层(晶硅基底与掺杂多晶硅在背面形成异质结),二者共同形成了钝化接触结构,为电池的背面提供了优异的表面钝化。TOPCon电池制备过程较PERC电池要复杂,但我国光伏企业在TOPCon电池技术上已取得一定积累,很多量产工艺瓶颈和设备瓶颈也获得了突破,未来存在将TOPCon技术与IBC技术相融合升级为TBC电池的可能性。目前布局TOPCon电池的国内厂商包括通威太阳能、隆基股份、泰州中来、晶科能源及晶澳太阳能等。

HJT技术

HJT技术即异质结太阳能电池,电池片中同时存在晶体和非晶体级别的硅,非晶硅的存在能够更好地实现钝化。HJT电池的制备工艺步骤简单,且工艺温度较低,可避免高温工艺对硅片的损伤,并有效降低排放,但是工艺难度大,且产线与传统电池技术不兼容,需要重新购置主要生产设备,产线投资规模较大。目前异质结电池市场渗透率相对较低,仅在部分企业中实现小规模量产。

IBC技术

IBC电池最大的特点是P-N结和金属接触都处于电池的背面,正面没有金属电极遮挡的影响,因此具有更高的短路电流,同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻从而提高填充因子,加上电池前表面场以及良好钝化作用带来的开路电压增益,使得这种正面无遮挡的电池就拥有了高转换效率。相比于PERC、TOPCon和HJT,IBC电池的工艺流程和设备要复杂很多,并且投资较高,国内尚未实现大规模量产。

钙钛矿

钙钛矿太阳能电池是以钙钛矿晶体为吸光材料的一种新型太阳能电池技术。与其它太阳能电池材料相比,有机无机杂化钙钛矿材料的吸光系数高、载流子传输距离长、缺陷容忍度高、带隙可调,非常适合制备高效太阳能电池。但由于电池本身受温度及湿度影响,化学键合作用弱,易形变,光致衰退明显,因此稳定性问题仍未解决,尚处于小规模试验阶段。

资料来源:微导纳米招股说明书

(中国粉体网编辑整理/平安)

注:图片非商业用途,存在侵权告知删除!

推荐6

作者:平安

总阅读量:9914208

相关新闻:
网友评论:
0条评论/0人参与 网友评论

版权与免责声明:

① 凡本网注明"来源:中国粉体网"的所有作品,版权均属于中国粉体网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国粉体网"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

粉体大数据研究
  • 即时排行
  • 周排行
  • 月度排行
图片新闻