晶体硅太阳能电池效率提升与新技术展望
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更新于2024-07-17
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"这篇文档详细介绍了晶体硅太阳能电池规模化生产的新进展,涵盖了当前的制造水平、工艺流程、技术提升以及即将应用的新技术。"
晶体硅太阳能电池是太阳能发电系统中的核心组件,其效率和生产成本直接影响整个系统的性能和经济性。在描述中提到,国内的晶体硅电池制造已经达到了一定的技术水平,单晶硅电池效率达到17.5%至18.0%,多晶硅电池效率在16.0%至16.5%之间,而硅片的厚度通常控制在180微米。随着技术的发展,硅片尺寸也在扩大,例如单晶硅片有125X125mm和156X156mm两种规格。
电池的制备过程包括一系列复杂的步骤,如装片、去损伤层、扩散、去边、制SiN膜、印刷电极、烘干、烧结、测试、分类和包装。这些工艺流程旨在优化电池性能,减少材料损耗,并确保产品质量。
晶体硅电池技术的提升主要体现在以下几个方面:
1. 表面织构化工艺:通过超小晶粒和超稳定的表面处理,提高光吸收效率。
2. 扩散工艺:采用软着陆、负压扩散和高低温扩散技术,精确控制掺杂剂分布。
3. 去边技术:利用干泵、微波等离子体源、离域技术和湿法刻蚀技术,减小边缘损失。
4. 等离子沉积:通过不同频率和方式的等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,改善薄膜质量。
5. 丝网印刷:采用柔性皮带式、转盘式设备,多头丝印和改进的网板,提高印刷精度。
6. 烧结技术:优化升温、降温速度,改进浆料,以提高电池性能。
展望未来,晶体硅电池生产中的一些新技术包括:
- 选择性发射电极技术:通过丝网印刷或激光掺杂+光诱导化学镀,提高电池效率。
- 背表面钝化技术:如激光打孔技术,改善背表面状态,进一步提升效率。
- 背结技术:如EWT(全背接触)和IBC(交错背接触)技术,将主栅移到背面,减少前表面的遮挡损失。
- HIT技术:采用双层非晶硅,实现超过20%的高效率。
预计在接下来的1-2年内,通过传统丝网印刷技术,单晶硅和多晶硅电池的效率分别可提升至18%和16.5%;而采用激光掺杂等较经济的方法,效率可能提升至19%和17%;如果应用更先进的技术,单晶硅和多晶硅电池的效率有望突破20%和18%的门槛。
此外,清洗设备制造商如捷佳创、BCDEdward、GTSolar和Rena提供批次和在线清洗解决方案,以适应多晶硅片的清洗和织绒需求,保证晶体硅电池制造的清洁度和一致性,这对提高电池性能至关重要。这些技术的不断创新和优化,将持续推动晶体硅太阳能电池规模化生产的效率和经济效益。
2021-12-02 上传
2021-08-29 上传
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