Chegou o gran cambio na fotovoltaica.Quen será a próxima tecnoloxía mainstream?

2022 é un ano cheo de retos para todo o mundo.A epidemia de New Champions aínda non rematou por completo, e a crise en Rusia e Ucraína seguiu.Nesta complexa e volátil situación internacional, a demanda de seguridade enerxética de todos os países do mundo crece día a día.

Para facer fronte á crecente brecha enerxética no futuro, a industria fotovoltaica atraeu un crecemento explosivo.Ao mesmo tempo, varias empresas tamén están a promover activamente a nova xeración de tecnoloxía de células fotovoltaicas para apoderarse do mercado das terras altas.

Antes de analizar a ruta de iteración da tecnoloxía celular, necesitamos comprender o principio de xeración de enerxía fotovoltaica.

A xeración de enerxía fotovoltaica é unha tecnoloxía que utiliza o efecto fotovoltaico da interface de semicondutores para converter directamente a enerxía luminosa en enerxía eléctrica.O seu principio principal é o efecto fotoeléctrico dos semicondutores: o fenómeno da diferenza de potencial entre semicondutores heteroxéneos ou diferentes partes de semicondutores e enlaces metálicos causados ​​pola luz.

Cando os fotóns brillan sobre o metal, a enerxía pode ser absorbida por un electrón do metal, e o electrón pode escapar da superficie do metal e converterse nun fotoelectrón.Os átomos de silicio teñen catro electróns externos.Se os átomos de fósforo con cinco electróns exteriores se dopan en materiais de silicio, pódense formar obleas de silicio de tipo N;Se se dopan átomos de boro con tres electróns externos no material de silicio, pódese formar un chip de silicio de tipo P."

O chip de batería de tipo P e o chip de batería de tipo N prepáranse respectivamente mediante un chip de silicio de tipo P e un chip de silicio de tipo N mediante diferentes tecnoloxías.

Antes de 2015, os chips de batería de aluminio traseiro (BSF) ocupaban case todo o mercado.

A batería de campo traseiro de aluminio é a ruta de batería máis tradicional: despois da preparación da unión PN da célula fotovoltaica de silicio cristalino, unha capa de película de aluminio deposítase na superficie de retroiluminación do chip de silicio para preparar a capa P +, formando así un campo traseiro de aluminio. , formando un campo eléctrico de unión alta e baixa, e mellorando a tensión do circuíto aberto.

Non obstante, a resistencia á irradiación da batería de campo traseiro de aluminio é pobre.Ao mesmo tempo, a súa eficiencia de conversión límite é só do 20% e a taxa de conversión real é menor.Aínda que nos últimos anos, a industria mellorou o proceso da batería BSF, pero debido ás súas limitacións inherentes, a mellora non é grande, que tamén é a razón pola que está destinada a ser substituída.

Despois de 2015, a cota de mercado dos chips de batería Perc aumentou rapidamente.

O chip de batería Perc actualízase a partir do chip de batería convencional de aluminio.Ao unir unha capa de pasivación dieléctrica na parte traseira da batería, a perda fotoeléctrica redúcese con éxito e mellora a eficiencia de conversión.

O ano 2015 foi o primeiro ano de transformación tecnolóxica das células fotovoltaicas.Neste ano, a comercialización da tecnoloxía Perc completouse e a eficiencia da produción en masa de baterías superou o límite de eficiencia de conversión das baterías de campo de aluminio nun 20% por primeira vez, entrando oficialmente na fase de produción en masa.

A eficiencia de transformación supón maiores beneficios económicos.Despois da produción en masa, a cota de mercado dos chips de batería Perc aumentou rapidamente e entrou nunha etapa de rápido crecemento.A cota de mercado pasou do 10,0% en 2016 ao 91,2% en 2021. Na actualidade, converteuse na corrente principal da tecnoloxía de preparación de chips de batería no mercado.

En termos de eficiencia de conversión, a eficiencia de conversión media da produción a gran escala de baterías Perc en 2021 alcanzará o 23,1%, un 0,3% superior á de 2020.

Desde a perspectiva da eficiencia límite teórica, segundo o cálculo do Instituto de Investigación de Enerxía Solar, a eficiencia límite teórica da batería Perc de silicio monocristalino tipo P é do 24,5%, o que está moi preto da eficiencia límite teórica na actualidade, e é limitada. marxe de mellora no futuro.

Pero actualmente, Perc é a tecnoloxía de chip de batería máis común.Segundo CPI, para 2022, a eficiencia de produción en masa das baterías PERC alcanzará o 23,3%, a capacidade de produción representará máis do 80% e a cota de mercado aínda ocupará o primeiro lugar.

A actual batería de tipo N ten vantaxes obvias na eficiencia de conversión e converterase na corrente principal da próxima xeración.

O principio de funcionamento do chip de batería tipo N foi introducido anteriormente.Non hai ningunha diferenza esencial entre a base teórica dos dous tipos de baterías.Non obstante, debido ás diferenzas na tecnoloxía de difusión de B e P no século, enfróntanse a diferentes desafíos e perspectivas de desenvolvemento na produción industrial.

O proceso de preparación da batería de tipo P é relativamente sinxelo e o custo é baixo, pero hai unha certa brecha entre a batería de tipo P e a de tipo N en termos de eficiencia de conversión.O proceso da batería tipo N é máis complexo, pero ten as vantaxes dunha alta eficiencia de conversión, sen atenuación da luz e un bo efecto de luz débil.

PV


Hora de publicación: 14-Oct-2022