Năm 2022 là một năm đầy thách thức đối với toàn thế giới.Đại dịch Nhà vô địch mới vẫn chưa hoàn toàn kết thúc, và cuộc khủng hoảng ở Nga và Ukraine đã kéo theo.Trong tình hình quốc tế phức tạp và đầy biến động hiện nay, yêu cầu về an ninh năng lượng của tất cả các quốc gia trên thế giới ngày càng lớn.
Để đối phó với khoảng cách năng lượng ngày càng tăng trong tương lai, ngành công nghiệp quang điện đã thu hút sự tăng trưởng bùng nổ.Đồng thời, nhiều doanh nghiệp cũng đang tích cực thúc đẩy công nghệ tế bào quang điện thế hệ mới để chiếm lĩnh thị trường vùng cao.
Trước khi phân tích lộ trình lặp lại của công nghệ tế bào, chúng ta cần hiểu nguyên lý phát điện quang điện.
Phát điện quang điện là công nghệ sử dụng hiệu ứng quang điện của giao diện bán dẫn để chuyển đổi trực tiếp năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện.Nguyên tắc chính của nó là hiệu ứng quang điện của chất bán dẫn: hiện tượng chênh lệch điện thế giữa chất bán dẫn không đồng nhất hoặc các phần khác nhau của chất bán dẫn và liên kết kim loại do ánh sáng gây ra.
Khi các photon chiếu vào kim loại, năng lượng có thể được hấp thụ bởi một electron trong kim loại và electron có thể thoát ra khỏi bề mặt kim loại và trở thành một quang điện tử.Nguyên tử silic có bốn electron lớp ngoài cùng.Nếu các nguyên tử phốt pho có năm electron bên ngoài được pha tạp vào vật liệu silicon, thì các tấm silicon loại N có thể được hình thành;Nếu các nguyên tử boron có ba electron bên ngoài được pha tạp vào vật liệu silicon, thì một con chip silicon loại P có thể được hình thành."
Chip pin loại P và chip pin loại N lần lượt được chuẩn bị bởi chip silicon loại P và chip silicon loại N thông qua các công nghệ khác nhau.
Trước năm 2015, chip pin trường nhôm (BSF) chiếm gần như toàn bộ thị trường.
Pin trường lưng nhôm là lộ trình pin truyền thống nhất: sau khi chuẩn bị đường giao nhau PN của tế bào quang điện silicon tinh thể, một lớp màng nhôm được lắng đọng trên bề mặt đèn nền của chip silicon để chuẩn bị lớp P+, do đó tạo thành trường lưng nhôm , tạo thành điện trường tiếp giáp cao và thấp, đồng thời cải thiện điện áp mạch hở.
Tuy nhiên, khả năng chống bức xạ của pin trường nhôm kém.Đồng thời, hiệu suất chuyển đổi giới hạn của nó chỉ là 20% và tỷ lệ chuyển đổi thực tế thấp hơn.Mặc dù trong những năm gần đây, ngành công nghiệp đã cải tiến quy trình của pin BSF, nhưng do những hạn chế vốn có của nó, sự cải thiện không lớn, đó cũng là lý do tại sao nó phải được thay thế.
Sau năm 2015, thị phần chip pin Perc đã tăng lên nhanh chóng.
Chip pin Perc được nâng cấp từ chip pin trường nhôm thông thường.Bằng cách gắn một lớp thụ động điện môi ở mặt sau của pin, tổn thất quang điện đã được giảm thành công và hiệu suất chuyển đổi được cải thiện.
Năm 2015 là năm đầu tiên chuyển đổi công nghệ tế bào quang điện.Trong năm nay, quá trình thương mại hóa công nghệ Perc đã hoàn tất và hiệu quả sản xuất hàng loạt của pin lần đầu tiên vượt quá 20% hiệu suất chuyển đổi giới hạn của pin trường nhôm, chính thức bước vào giai đoạn sản xuất hàng loạt.
Hiệu quả chuyển đổi thể hiện lợi ích kinh tế cao hơn.Sau khi sản xuất hàng loạt, thị phần của chip pin Perc đã tăng lên nhanh chóng và bước vào giai đoạn tăng trưởng nhanh chóng.Thị phần đã tăng từ 10,0% vào năm 2016 lên 91,2% vào năm 2021. Hiện tại, nó đã trở thành xu hướng chủ đạo của công nghệ chuẩn bị chip pin trên thị trường.
Về hiệu suất chuyển đổi, hiệu suất chuyển đổi trung bình của quá trình sản xuất pin Perc quy mô lớn vào năm 2021 sẽ đạt 23,1%, cao hơn 0,3% so với năm 2020.
Từ góc độ hiệu suất giới hạn lý thuyết, theo tính toán của Viện nghiên cứu năng lượng mặt trời, hiệu suất giới hạn lý thuyết của pin silicon đơn tinh thể loại P là 24,5%, rất gần với hiệu suất giới hạn lý thuyết hiện nay, và có giới hạn phòng để cải thiện trong tương lai.
Nhưng hiện tại, Perc là công nghệ chip pin phổ biến nhất.Theo CPI, đến năm 2022, hiệu quả sản xuất hàng loạt của pin PERC sẽ đạt 23,3%, năng lực sản xuất sẽ chiếm hơn 80% và thị phần vẫn đứng đầu.
Pin loại N hiện tại có lợi thế rõ ràng về hiệu suất chuyển đổi và sẽ trở thành dòng chính của thế hệ tiếp theo.
Nguyên lý hoạt động của chip pin loại N đã được giới thiệu trước đây.Không có sự khác biệt cơ bản giữa cơ sở lý thuyết của hai loại pin.Tuy nhiên, do sự khác biệt trong công nghệ khuếch tán B và P trong thế kỷ, chúng phải đối mặt với những thách thức và triển vọng phát triển khác nhau trong sản xuất công nghiệp.
Quá trình chuẩn bị pin loại P tương đối đơn giản và chi phí thấp, nhưng có một khoảng cách nhất định giữa pin loại P và pin loại N về hiệu suất chuyển đổi.Quy trình của pin loại N phức tạp hơn nhưng có ưu điểm là hiệu suất chuyển đổi cao, không suy giảm ánh sáng và hiệu ứng ánh sáng yếu tốt.
Thời gian đăng: 14-Oct-2022