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N型TOPCon與異質結HJT之爭,誰是組件技術的新贏家?。?!
日期:2021-11-02   [復制鏈接]
責任編輯:sy_zhuzelin 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
近兩年組件技術風云變幻,各家爭相進行了光伏技術的“軍備競賽”。從尺寸變化到電池技術迭代,各家都拿出了看家本領。

就最近的N型技術路線之爭來看,晶科能源創(chuàng)造了新的大面積N-TOPCon電池轉化效率世界紀錄,轉化效率達到25.4%。同時隆基在M6尺寸異質結電池(HJT)上也再次取得重大突破,轉換效率高達26.30%。就目前的產業(yè)情況來看,N-TOPCon更受量產廠商的青睞,究竟是什么在支撐著這個技術?

1、TOPCon技術的前世今生

Topcon技術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核心點便是不斷降低電子與空穴對的復合,從多晶到單晶,從全鋁背場到PREC,一步步走來,不斷地減少內部消耗,逐步以0.5%-0.6%/年的效率提升速度進行著迭代。

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。相較于曾經的全鋁背場電池(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-半導體界面的復合,提高了電壓,增加了轉化效率。但是,PERC電池的金屬電極構造,依然保留了少量的金屬-半導體接觸面積。別小看這一點點的接觸面積,它是復合的主導因子之一,是限制PERC電池效率突破的重要因素。

而TOPCon的電池設計,進一步減少金屬-半導體的接觸面積,在減少復合的路上越走越遠,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,金屬和半導體間的接觸被消除,轉而由隧穿效應來傳導。

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


 

2、TOPCon技術的未來

根據ITRPV的預測,N型將逐步的占據市場份額。目前市場上的PERC產能十分充足,有很大一部分是近兩年擴產的,很多設備的折舊還沒有走完。同時今年原材料上漲,多家電池廠商并未100%開足馬力生產,利潤情況不容樂觀。如果在未來N型的大勢下切換到異質結技術,勢必又將在設備上投入相當大的一筆資金。

而TOPCon技術與目前的PERC技術有許多共通之處,老設備調試調試,改造改造,增加一些工序設備后可以以更低的成本轉變成N型電池產能。

ITRPV 2021


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

原標題:N型TOPCon與異質結HJT之爭,誰是組件技術的新贏家?。?!
 
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來源:馬丁綠光伏
 
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