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N型TOPCon與異質(zhì)結(jié)HJT之爭(zhēng),誰是組件技術(shù)的新贏家?。。?/div>
日期:2021-11-02   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_zhuzelin 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
近兩年組件技術(shù)風(fēng)云變幻,各家爭(zhēng)相進(jìn)行了光伏技術(shù)的“軍備競(jìng)賽”。從尺寸變化到電池技術(shù)迭代,各家都拿出了看家本領(lǐng)。

就最近的N型技術(shù)路線之爭(zhēng)來看,晶科能源創(chuàng)造了新的大面積N-TOPCon電池轉(zhuǎn)化效率世界紀(jì)錄,轉(zhuǎn)化效率達(dá)到25.4%。同時(shí)隆基在M6尺寸異質(zhì)結(jié)電池(HJT)上也再次取得重大突破,轉(zhuǎn)換效率高達(dá)26.30%。就目前的產(chǎn)業(yè)情況來看,N-TOPCon更受量產(chǎn)廠商的青睞,究竟是什么在支撐著這個(gè)技術(shù)?

1、TOPCon技術(shù)的前世今生

Topcon技術(shù)的核心就在于鈍化接觸,Topcon的后半部分,就是鈍化接觸Passivating Contact的英文縮寫。提高電池效率的其中一個(gè)核心點(diǎn)便是不斷降低電子與空穴對(duì)的復(fù)合,從多晶到單晶,從全鋁背場(chǎng)到PREC,一步步走來,不斷地減少內(nèi)部消耗,逐步以0.5%-0.6%/年的效率提升速度進(jìn)行著迭代。

M. Hermle, et al., Appl. Phys. Rev. 7, 021305 (2020).


PERC的鈍化接觸可以近似的看成是TOPCon的不完全體。相較于曾經(jīng)的全鋁背場(chǎng)電池(電池背面除了銀電極,全部都是鋁),PERC電池的背面減少了鋁的占比,在沒有鋁的地方用上了SiNx等鈍化層來鈍化背表面,減少了金屬-半導(dǎo)體界面的復(fù)合,提高了電壓,增加了轉(zhuǎn)化效率。但是,PERC電池的金屬電極構(gòu)造,依然保留了少量的金屬-半導(dǎo)體接觸面積。別小看這一點(diǎn)點(diǎn)的接觸面積,它是復(fù)合的主導(dǎo)因子之一,是限制PERC電池效率突破的重要因素。

而TOPCon的電池設(shè)計(jì),進(jìn)一步減少金屬-半導(dǎo)體的接觸面積,在減少復(fù)合的路上越走越遠(yuǎn),不斷的向理想的電池靠攏,不斷地突破著效率的壁壘。如下圖所示,金屬和半導(dǎo)體間的接觸被消除,轉(zhuǎn)而由隧穿效應(yīng)來傳導(dǎo)。

P.P. Altermatt, Nature Energy 3, 718 (2018)


 

2、TOPCon技術(shù)的未來

根據(jù)ITRPV的預(yù)測(cè),N型將逐步的占據(jù)市場(chǎng)份額。目前市場(chǎng)上的PERC產(chǎn)能十分充足,有很大一部分是近兩年擴(kuò)產(chǎn)的,很多設(shè)備的折舊還沒有走完。同時(shí)今年原材料上漲,多家電池廠商并未100%開足馬力生產(chǎn),利潤情況不容樂觀。如果在未來N型的大勢(shì)下切換到異質(zhì)結(jié)技術(shù),勢(shì)必又將在設(shè)備上投入相當(dāng)大的一筆資金。

而TOPCon技術(shù)與目前的PERC技術(shù)有許多共通之處,老設(shè)備調(diào)試調(diào)試,改造改造,增加一些工序設(shè)備后可以以更低的成本轉(zhuǎn)變成N型電池產(chǎn)能。

ITRPV 2021


所以從目前的技術(shù)能力來看,N型TOPCon似乎更受量產(chǎn)廠商的青睞。拭目以待吧,讓更新的技術(shù),更高的效率,來迎接未來碳中和時(shí)代的到來。 

原標(biāo)題:N型TOPCon與異質(zhì)結(jié)HJT之爭(zhēng),誰是組件技術(shù)的新贏家?。。?/div>
 
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來源:馬丁綠光伏
 
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