異質(zhì)結(jié)技術(shù)由于其超高的電池效率、優(yōu)異的發(fā)電性能、簡單的生產(chǎn)流程、較低的產(chǎn)品碳足跡,已成為最具潛力的下一代光伏技術(shù)之一。異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品超高的光電轉(zhuǎn)換效率很大程度源于本征非晶硅對于晶體硅優(yōu)異的表面鈍化能力,美中不足的是由于TCO膜層和非晶硅膜層會吸收紫外線,使得其電池的電流比普通電池低。
為了彌補這項缺點,邁為股份攜手行業(yè)內(nèi)多家優(yōu)秀膠膜企業(yè)推動轉(zhuǎn)光膠膜的開發(fā),通過轉(zhuǎn)光膠膜,把對于異質(zhì)結(jié)電池而言,光子響應(yīng)較低的紫外光轉(zhuǎn)化成響應(yīng)更高的藍(lán)光或紅光,對于60片規(guī)格的M6異質(zhì)結(jié)組件,功率可增加5W以上。
神奇的轉(zhuǎn)光材料
對于光伏行業(yè)而言,轉(zhuǎn)光材料并不陌生,它是由特定元素所制成的量子點材料,其外層電子在不同軌道中躍遷,能夠吸收、發(fā)射不同波長的光子。對于異質(zhì)結(jié)技術(shù),轉(zhuǎn)光材料的重要價值在于其吸收紫外光并轉(zhuǎn)換成響應(yīng)度接近100%的可見光,增強電池的電流,進(jìn)而提升組件的功率,并且轉(zhuǎn)換后的光子也不再會對異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品界面鈍化產(chǎn)生負(fù)面影響。
組件增益明顯
此次研發(fā)的新型異質(zhì)結(jié)組件,主要通過轉(zhuǎn)光材料將紫外波段轉(zhuǎn)換為450nm附近波段的藍(lán)光光譜。研發(fā)團(tuán)隊將應(yīng)用轉(zhuǎn)光方案制作的異質(zhì)結(jié)組件與基準(zhǔn)組件進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),前者的異質(zhì)結(jié)電池紫外光譜響應(yīng)大幅提升至60%以上,按照光譜積分計算,若該光譜響應(yīng)能夠完全轉(zhuǎn)換成組件功率,組件功率的提升幅度將達(dá)到0.8%~1%。此外,傳統(tǒng)PERC組件由于紫外響應(yīng)本身已較高,無法從轉(zhuǎn)光材料中獲得更大提升。
在異質(zhì)結(jié)組件的實際制程中,業(yè)內(nèi)目前使用較多的膠膜是高透膜與紫外截止膜,采用高透膜的組件初始功率比采用紫外截止膜的高,但后者衰減較少,經(jīng)紫外曝曬衰減后,兩者功率持平。而采用轉(zhuǎn)光膜制備的組件,集兩者之長,初始功率與采用高透膜的組件相當(dāng),其紫外衰減性能又與采用紫外截止膜的組件相當(dāng)。對邁為的實驗電站進(jìn)行1個多月的發(fā)電跟蹤觀察,外觀可見,采用轉(zhuǎn)光膠膜制備的異質(zhì)結(jié)組件轉(zhuǎn)藍(lán)光效果十分明顯(見圖2),對比發(fā)電量數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)光膜組件的每瓦發(fā)電量與高透膜組件相當(dāng),并且未產(chǎn)生衰減。
圖1 PERC、HJT&不同膠膜的外量子效率(EQE)測試數(shù)據(jù)
圖2 采用轉(zhuǎn)光方案的異質(zhì)結(jié)組件(箭頭所指),因紫外光轉(zhuǎn)換成藍(lán)光,外觀明顯泛藍(lán)
實驗數(shù)據(jù)表明,轉(zhuǎn)光材料在異質(zhì)結(jié)產(chǎn)品中具有很高的應(yīng)用前景,邁為股份倡議行業(yè)同仁以如下目標(biāo)進(jìn)行共同開發(fā),共同推動異質(zhì)結(jié)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展:
1、優(yōu)化轉(zhuǎn)光材料以及轉(zhuǎn)光材料在封裝膜中的分散工藝,使得轉(zhuǎn)光膜組件功率較高透膜提升1%以上,在組件端獲得10W的相對增益;
2、優(yōu)化轉(zhuǎn)光膜的耐候性能,保證轉(zhuǎn)光膜材料組件通過3倍IEC測試,并且在加速測試中,保證轉(zhuǎn)光材料本身的有效性;
原標(biāo)題:功率增加5W!邁為股份聯(lián)合賽伍技術(shù)采用轉(zhuǎn)光膠膜提升異質(zhì)結(jié)組件功率