TOPCon 電池采用N 型襯底,技術(shù)路線多樣,較傳統(tǒng)的PERC 電池效率明顯領(lǐng)先,相較于HJT 等電池短期內(nèi)具有成本優(yōu)勢,2022 年有望迎來量產(chǎn)。
摘要:
TOPCon 電池建立在PERC 電池的基礎(chǔ)架構(gòu)上,將襯底由P 型轉(zhuǎn)換為N型,并形成了背面鈍化接觸結(jié)構(gòu)。一方面,N 型半導體少子壽命更高,無硼氧復合,并且對金屬污染寬容度更高。另一方面,隧穿氧化層提供了良好的化學鈍化性能,很大程度上降低了界面復合,并且允許多數(shù)載流子有效地隧穿通過到摻雜多晶硅層。摻雜的多晶硅層與基體形成n+/n 高低場,可以有效阻止少數(shù)載流子運動至表面,形成選擇性鈍化接觸。
TOPCon 電池的核心工序存在多條技術(shù)路線。氧化層鈍化接觸制備為TOPCon 在PERC 的基礎(chǔ)上增加的工序,也是TOPCon 的核心工序,主要有4 種技術(shù)路線,分別為LPCVD 本征+磷擴,LPCVD 離子注入,PECVD原位摻雜,PVD 原位摻雜。LPCVD 工藝路線當前較為成熟,其原理是在低壓高溫狀態(tài)下使氣態(tài)化合物發(fā)生分解,進而沉積在襯底表面形成所需薄膜。,而PECVD、PVD 可以解決繞鍍問題,優(yōu)缺點各異。
TOPCon 較其他各類電池優(yōu)勢明顯,主要包括高效率,高發(fā)電量,與PERC 產(chǎn)線的高兼容度。高發(fā)電量方面,晶科能源產(chǎn)品白皮書披露,N型TOPCon 電池雙面率可以達到 85%,較PERC 70%左右的雙面率明顯提高,折算至綜合效率端大致形成1pct 左右的效率優(yōu)勢。在兼容度方面,大部分的TOPCon 產(chǎn)線可以從PERC 產(chǎn)線升級得來,極大降低設(shè)備投資成本。此外,TOPCon 產(chǎn)線延長了PERC 產(chǎn)線生命周期,有助于降低折舊費用。TOPCon 和PERC 產(chǎn)線均為高溫工藝,且TOPCon 技術(shù)最大程度保留和利用了現(xiàn)有傳統(tǒng)P 型電池設(shè)備制程。
TOPCon 電池理論轉(zhuǎn)換效率領(lǐng)先各類電池,極限效率可達到28.7%。
從理論極限效率來看,根據(jù)權(quán)威測試機構(gòu)德國哈梅林太陽能研究所(ISFH)測算,TOPCon 電池的理論極限效率達到 28.7%,高于HJT的27.5%和PERC 的 24.5%,且最接近晶體硅太陽能電池理論極限效率29.43%。根據(jù)隆基最新測算,TOPCon 電池理論極限效率維持28.7%,HJT 理論極限效率提升至28.5%,仍小幅低于雙面 TOPCon 極限效率。目前TOPCon 電池技術(shù)大幅降低了背表面場復合速率和背面金屬接觸復合,使得電池具備超700mV 的高開路電壓,目前ISFH 在實驗室的最高效率已經(jīng)達到26.1%。
原標題:光伏技術(shù)系列1:TOPCON性價比優(yōu)勢凸顯 量產(chǎn)加速滲透率高增