تحقیق در مورد استانداردسازی سلول های TOPCon نوع N
- به روز شده: 2023-05-14
- By
ooitech
- بازدید: 5454
- 0
در سال های اخیر، با توسعه و استفاده از فناوری های جدید، فرآیندهای جدید و ساختارهای جدید سلول های فتوولتائیک، صنعت سلول های فتوولتائیک به سرعت توسعه یافته است. سلول‌های نوع n به عنوان یک فناوری کلیدی که از توسعه انرژی‌های جدید و شبکه‌های هوشمند پشتیبانی می‌کند، به یک نقطه داغ در توسعه صنعتی جهانی تبدیل شده‌اند.
از آنجایی که سلول فتوولتائیک تماسی غیرفعال سازی لایه اکسید تونل زنی نوع n (که از این پس به عنوان "سلول TOPCon نوع n" نامیده می شود) دارای مزیت عملکردی در بهبود قابل توجهی بازده در مقایسه با سلول های فتوولتائیک معمولی، با افزایش هزینه قابل کنترل و تبدیل تجهیزات بالغ است. سلول TOPCon نوع n گسترش بیشتر ظرفیت تولید داخلی به مسیر اصلی توسعه سلول های فتوولتائیک با راندمان بالا تبدیل شده است.
استانداردسازی باتری های TOPCon نوع n با مشکلاتی مانند عدم توانایی در پوشش استانداردهای فعلی و نیاز به بهبود کاربرد استانداردها مواجه است. این مقاله تحقیق و تحلیلی را در مورد استانداردسازی باتری‌های TOPCon نوع n انجام می‌دهد و پیشنهاداتی برای استانداردسازی ارائه می‌دهد.وضعیت توسعه فناوری سلول TOPCon نوع nساختار مواد پایه سیلیکونی نوع p که در سلول‌های فتوولتائیک معمولی استفاده می‌شود، n+pp+، سطح دریافت‌کننده نور n+ سطح است و از انتشار فسفر برای تشکیل امیتر استفاده می‌شود.دو نوع اصلی ساختار سلول فتوولتائیک همجنس گرا برای مواد پایه سیلیکونی نوع n وجود دارد، یکی n+np+ و دیگری p+nn+.در مقایسه با سیلیکون نوع p، سیلیکون نوع n دارای طول عمر حامل اقلیت بهتر، تضعیف کمتر و پتانسیل بازده بیشتر است.سلول دو طرفه نوع n ساخته شده از سیلیکون نوع n دارای مزایای راندمان بالا، پاسخ خوب به نور کم، ضریب دمای پایین و تولید برق دو طرفه بیشتر است.همانطور که نیازهای صنعت برای راندمان تبدیل فوتوالکتریک سلول های فتوولتائیک همچنان در حال افزایش است، سلول های فتوولتائیک با راندمان بالا نوع n مانند TOPCon، HJT و IBC به تدریج بازار آینده را اشغال خواهند کرد.طبق نقشه راه بین‌المللی فتوولتائیک ۲۰۲۱ (ITRPV) فناوری صنعت فتوولتائیک جهانی و پیش‌بینی بازار، سلول‌های نوع n نشان‌دهنده فناوری آینده و جهت توسعه بازار سلول‌های فتوولتائیک در داخل و خارج از کشور است.در میان مسیرهای فنی سه نوع باتری نوع n، باتری‌های TOPCon نوع n به دلیل مزایای استفاده از تجهیزات موجود و راندمان تبدیل بالا، به مسیر فناوری با بزرگترین مقیاس صنعتی تبدیل شده‌اند.
در حال حاضر، باتری‌های TOPCon نوع n در صنعت به طور کلی بر اساس فناوری LPCVD (ته‌نشینی شیمیایی فاز بخار کم فشار) تهیه می‌شوند که دارای روش‌های زیادی است، کارایی و بازده محدود است و تجهیزات به واردات متکی است. نیاز به بهبود دارد. تولید در مقیاس بزرگ سلول های TOPCon نوع n با مشکلات فنی مانند هزینه ساخت بالا، فرآیند پیچیده، نرخ بازده پایین و راندمان تبدیل ناکافی مواجه است.این صنعت تلاش های زیادی برای بهبود فناوری سلول های TOPCon نوع n انجام داده است. در میان آنها، فناوری لایه پلی سیلیکون دوپ شده در محل در رسوب تک فرآیندی لایه اکسید تونل زنی و لایه پلی سیلیکون دوپ شده (n+-polySi) بدون آبکاری بسته بندی اعمال می شود.الکترود فلزی باتری TOPCon نوع n با استفاده از فناوری جدید مخلوط کردن خمیر آلومینیوم و خمیر نقره تهیه شده است که باعث کاهش هزینه و بهبود مقاومت تماس می شود. ساختار امیتر انتخابی جلو و ساختار تماس غیرفعال تونل زنی چند لایه پشتی را اتخاذ می کند.این ارتقاهای تکنولوژیکی و بهینه‌سازی فرآیند سهم خاصی در صنعتی‌سازی سلول‌های TOPCon نوع n داشته است.تحقیق در مورد استانداردسازی باتری TOPCon نوع nتفاوت‌های فنی بین سلول‌های TOPCon نوع n و سلول‌های فتوولتائیک نوع p معمولی وجود دارد و قضاوت سلول‌های فتوولتائیک در بازار بر اساس استانداردهای فعلی باتری‌های مرسوم است و هیچ الزام استاندارد مشخصی برای سلول‌های فتوولتائیک نوع n وجود ندارد. .سلول TOPCon نوع n دارای ویژگی های میرایی کم، ضریب دمای پایین، راندمان بالا، ضریب دو وجهی بالا، ولتاژ باز شدن بالا و ... است که از نظر استاندارد با سلول های فتوولتائیک معمولی متفاوت است.
این بخش از تعیین نشانگرهای استاندارد باتری TOPCon نوع n شروع می شود. تأیید مربوطه را در اطراف انحنا، استحکام کششی الکترود، قابلیت اطمینان و عملکرد اولیه میرایی ناشی از نور انجام دهید و در مورد نتایج تأیید بحث کنید.سلول های فتوولتائیک معمولی بر اساس استاندارد محصول GB/T29195-2012 "مشخصات عمومی برای سلول های خورشیدی سیلیکونی کریستالی استفاده شده در زمین" است که به وضوح به پارامترهای مشخصه سلول های فتوولتائیک نیاز دارد.بر اساس الزامات GB/T29195-2012، همراه با ویژگی های فنی باتری های TOPCon نوع n، تجزیه و تحلیل مورد به مورد انجام شد.به جدول 1 نگاه کنید، باتری های TOPCon نوع n از نظر اندازه و ظاهر اساساً با باتری های معمولی یکسان هستند.
جدول 1 مقایسه بین باتری TOPCon نوع n و الزامات GB/T29195-2012
از نظر پارامترهای عملکرد الکتریکی و ضریب دما، آزمایش‌ها بر اساس IEC60904-1 و IEC61853-2 انجام می‌شوند و روش‌های آزمایش با باتری‌های معمولی سازگار است. الزامات خواص مکانیکی از نظر درجه خمش و استحکام کششی الکترود با باتری های معمولی متفاوت است.علاوه بر این، با توجه به محیط کاربردی واقعی محصول، آزمایش گرمای مرطوب به عنوان یک نیاز قابلیت اطمینان اضافه می شود.بر اساس تجزیه و تحلیل فوق، آزمایش‌هایی برای تأیید خواص مکانیکی و قابلیت اطمینان باتری‌های TOPCon نوع n انجام شد.محصولات سلول فتوولتائیک از تولیدکنندگان مختلف با مسیر فنی یکسان به عنوان نمونه آزمایشی انتخاب شدند. نمونه ها توسط Taizhou Jolywood Optoelectronics Technology Co., Ltd ارائه شده است.این آزمایش در آزمایشگاه‌های شخص ثالث و آزمایشگاه‌های سازمانی انجام شد و پارامترهایی مانند درجه خمشی و استحکام کششی الکترود، آزمایش چرخه حرارتی و تست گرمای مرطوب و عملکرد اولیه میرایی ناشی از نور مورد آزمایش و تأیید قرار گرفت.بررسی ویژگی های مکانیکی سلول های فتوولتائیکدرجه خمش و استحکام کششی الکترود در خواص مکانیکی باتری‌های TOPCon نوع n مستقیماً روی خود برگه باتری آزمایش می‌شود و تأیید روش آزمایش به شرح زیر است.انحنا به انحراف بین نقطه مرکزی سطح میانی نمونه آزمایش شده و صفحه مرجع سطح میانه اشاره دارد. این یک شاخص مهم برای ارزیابی صافی باتری تحت تنش با آزمایش تغییر شکل خمشی سلول فتوولتائیک است.روش آزمایش اولیه آن اندازه گیری فاصله از مرکز ویفر تا صفحه مرجع با استفاده از نشانگر جابجایی فشار پایین است.Jolywood Optoelectronics و Xi'an State Power Investment هر کدام 20 قطعه باتری TOPCon نوع n اندازه M10 ارائه کردند. صافی سطح بهتر از 0.01 میلی متر بود و انحنای باتری با یک ابزار اندازه گیری با وضوح بهتر از 0.01 میلی متر آزمایش شد.تست خمش باتری طبق مفاد 4.2.1 در GB/T29195-2012 انجام می شود.نتایج آزمون در جدول 2 نشان داده شده است.
جدول 2 نتایج آزمایش خمشی سلول های TOPCon نوع n
استانداردهای کنترل داخلی سازمانی Jolywood و Xi'an State Power Investment هر دو نیاز دارند که درجه خمش بالاتر از 0.1 میلی متر نباشد. با توجه به تجزیه و تحلیل نتایج آزمایش نمونه برداری، میانگین درجه خمشی Jolywood Optoelectronics و Xi'an State Power Investment به ترتیب 0.056 میلی متر و 0.053 میلی متر است. حداکثر مقادیر به ترتیب 0.08 میلی متر و 0.10 میلی متر است.با توجه به نتایج تأیید آزمایش، این شرط پیشنهاد شده است که انحنای باتری TOPCon نوع n بالاتر از 0.1 میلی متر نباشد.تایید تست استحکام کششی الکترودروبان فلزی با جوشکاری به سیم شبکه سلول فتوولتائیک متصل می شود تا جریان را هدایت کند. نوار لحیم کاری و الکترود باید به طور پایدار به هم متصل شوند تا مقاومت تماس را به حداقل برسانند و از راندمان هدایت جریان اطمینان حاصل کنند.به همین دلیل، آزمایش استحکام کششی الکترود روی سیم شبکه باتری می‌تواند جوش‌پذیری الکترود و کیفیت جوش باتری را ارزیابی کند، که یک روش آزمایش رایج برای مقاومت چسبندگی موتور باتری فتوولتائیک است.<section style="margin: 0px 0px 16px;padding: 0px;outline
