Ir pienākušas lielās pārmaiņas fotoelementu jomā.Kura būs nākamā galvenā tehnoloģija?

2022. gads visai pasaulei ir izaicinājumu pilns.Jauno čempionu epidēmija vēl nav pilnībā beigusies, un tai sekoja krīze Krievijā un Ukrainā.Šajā sarežģītajā un nestabilajā starptautiskajā situācijā ar katru dienu pieaug visu pasaules valstu pieprasījums pēc energoapgādes drošības.

Lai nākotnē tiktu galā ar pieaugošo enerģijas trūkumu, fotoelementu nozare ir piesaistījusi strauju izaugsmi.Tajā pašā laikā dažādi uzņēmumi arī aktīvi veicina jaunās paaudzes fotoelementu tehnoloģiju, lai sagrābtu tirgus augstieni.

Pirms šūnu tehnoloģijas iterācijas maršruta analīzes mums ir jāsaprot fotoelektriskās enerģijas ražošanas princips.

Fotoelementu enerģijas ražošana ir tehnoloģija, kas izmanto pusvadītāju saskarnes fotoelektrisko efektu, lai tieši pārveidotu gaismas enerģiju elektroenerģijā.Tās galvenais princips ir pusvadītāja fotoelektriskais efekts: potenciālu starpības fenomens starp neviendabīgu pusvadītāju vai dažādām pusvadītāja daļām un metāla savienojumu, ko izraisa gaisma.

Kad fotoni spīd uz metāla, metālā esošais elektrons var absorbēt enerģiju, un elektrons var izkļūt no metāla virsmas un kļūt par fotoelektronu.Silīcija atomiem ir četri ārējie elektroni.Ja fosfora atomi ar pieciem ārējiem elektroniem tiek leģēti silīcija materiālos, var veidoties N tipa silīcija vafeles;Ja silīcija materiālā tiek leģēti bora atomi ar trim ārējiem elektroniem, var izveidoties P veida silīcija mikroshēma."

P tipa akumulatora mikroshēmu un N tipa akumulatora mikroshēmu attiecīgi sagatavo P tipa silīcija mikroshēma un N tipa silīcija mikroshēma, izmantojot dažādas tehnoloģijas.

Pirms 2015. gada alumīnija aizmugures lauka (BSF) akumulatoru mikroshēmas aizņēma gandrīz visu tirgu.

Alumīnija aizmugures lauka akumulators ir vistradicionālākais akumulatora ceļš: pēc kristāliskā silīcija fotoelektriskās šūnas PN savienojuma sagatavošanas uz silīcija mikroshēmas fona apgaismojuma virsmas tiek uzklāts alumīnija plēves slānis, lai sagatavotu P+ slāni, tādējādi veidojot alumīnija aizmugurējo lauku. , veidojot augsta un zema savienojuma elektrisko lauku un uzlabojot atvērtās ķēdes spriegumu.

Tomēr alumīnija aizmugurējā lauka akumulatora apstarošanas pretestība ir slikta.Tajā pašā laikā tā ierobežojuma konversijas efektivitāte ir tikai 20%, un faktiskais konversijas līmenis ir zemāks.Lai gan pēdējos gados nozare ir uzlabojusi BSF akumulatoru ražošanas procesu, taču tai raksturīgo ierobežojumu dēļ uzlabojums nav liels, kas arī ir iemesls, kāpēc tas ir lemts nomainīt.

Pēc 2015. gada Perc akumulatoru mikroshēmu tirgus daļa ir strauji pieaugusi.

Perc akumulatora mikroshēma ir modernizēta no parastās alumīnija aizmugures lauka akumulatora mikroshēmas.Piestiprinot dielektrisko pasivācijas slāni akumulatora aizmugurē, tiek veiksmīgi samazināti fotoelektriskie zudumi un uzlabota pārveidošanas efektivitāte.

2015. gads bija pirmais fotoelektrisko elementu tehnoloģiskās transformācijas gads.Šajā gadā tika pabeigta Perc tehnoloģijas komercializācija, un akumulatoru masveida ražošanas efektivitāte pirmo reizi par 20% pārsniedza alumīnija aizmugurējo lauka bateriju limita konversijas efektivitāti, oficiāli nonākot masveida ražošanas stadijā.

Pārveidošanas efektivitāte ir lielāka ekonomiska priekšrocība.Pēc masveida ražošanas Perc akumulatoru mikroshēmu tirgus daļa ir strauji palielinājusies un nonākusi straujas izaugsmes stadijā.Tirgus daļa ir palielinājusies no 10,0% 2016. gadā līdz 91,2% 2021. gadā. Šobrīd tā ir kļuvusi par galveno akumulatoru mikroshēmu sagatavošanas tehnoloģiju tirgū.

Pārveidošanas efektivitātes ziņā Perc akumulatoru lielapjoma ražošanas vidējā konversijas efektivitāte 2021. gadā sasniegs 23,1%, kas ir par 0,3% augstāka nekā 2020. gadā.

No teorētiskās robežefektivitātes viedokļa, pēc Saules enerģijas pētniecības institūta aprēķiniem, P-tipa monokristāliskā silīcija Perc akumulatora teorētiskā robežefektivitāte ir 24,5%, kas ir ļoti tuvu pašreizējai teorētiskajai robežefektivitātei un ir ierobežota. iespējas uzlabot nākotnē.

Taču šobrīd Perc ir visizplatītākā akumulatora mikroshēmu tehnoloģija.Saskaņā ar CPI datiem līdz 2022. gadam PERC akumulatoru masveida ražošanas efektivitāte sasniegs 23,3%, ražošanas jauda veidos vairāk nekā 80%, un tirgus daļa joprojām būs pirmajā vietā.

Pašreizējam N tipa akumulatoram ir acīmredzamas priekšrocības konversijas efektivitātes ziņā, un tas kļūs par nākamās paaudzes galveno virzienu.

N-veida akumulatora mikroshēmas darbības princips tika ieviests iepriekš.Nav būtiskas atšķirības starp abu veidu akumulatoru teorētisko bāzi.Tomēr, ņemot vērā B un P izkliedēšanas tehnoloģiju atšķirības gadsimtā, tās saskaras ar dažādām problēmām un attīstības perspektīvām rūpnieciskajā ražošanā.

P tipa akumulatoru sagatavošanas process ir salīdzinoši vienkāršs un izmaksas ir zemas, taču pārveidošanas efektivitātes ziņā pastāv zināma atšķirība starp P tipa akumulatoru un N tipa akumulatoru.N tipa akumulatora process ir sarežģītāks, taču tam ir augsta konversijas efektivitāte, bez gaismas vājināšanās un laba vāja gaismas iedarbība.

PV


Izlikšanas laiks: 14. oktobris 2022