由于P型電池接近理論效率極限,N型電池技術將成為未來發展的方向。TOPCon是目前產業化較快的技術路線選擇,未來2-3年的N型電池技術將成為高性價比路線。隨著部分電池組件龍頭公布了明確的TOPCon電池產能擴張計劃,2022年下半年將進入TOPCon電池產能大規模投產階段,2022-23年產能擴張規模超過50GW/80GW。?
TOPCon電池原理及技術路線:
N型TOPCon(隧穿氧化層鈍化接觸,Tunnel Oxide Passivated Contact)電池大體是基于PERC電池的基礎架構。TOPCon的工藝路線差異主要體現在多晶硅生長及氧化層的制備上,目前主流的技術方案包括LPCVD、PECVD、PVD等。高質量的超薄氧化硅和重摻雜多晶硅的疊層結構,對全背表面實現了高效鈍化,同時載流子選擇性地被收集,具有制備工藝簡單、使用N型硅片無光致衰減問題和與傳統高溫燒結技術相兼容等優點。?
PERC、TOPCon、HJT、IBC的電池片技術路線對比:?
1、PERC:PERC電池的工藝流程相對簡單且設備成熟,近兩年來,標配一些提效工藝,如激光SE、堿拋、光注入/電注入等。PERC技術以背面鈍化層的沉積和激光開槽為主,后續在此基礎上進行工藝改進優化時增加正面SE激光和光注入/電注入退火等工藝。?
2、TOPCon:首先在電池背面制備一層1~2nm的隧穿氧化層,然后再沉積一層摻雜多晶硅,二者共同形成鈍化接觸結構,為硅片的背面提供良好的界面鈍化。
3、HJT:以N型單晶硅(C-Si)為襯底光吸收區,經過制絨清洗后,其正面依次沉積厚度為5-10nm的本征非晶硅薄膜(i-a-Si: H)和摻雜的P型非晶硅(P-a-Si:H),和硅襯底形成p-n異質結。硅片的背面又通過沉積厚度為5-10nm的i-a-Si:H和摻雜的N型非晶硅(n-a-Si:H)形成背表面場,雙面沉積的透明導電氧化物薄膜(TCO),最后通過絲網印刷在兩側的頂層形成金屬基電極,即為異質結電池的典型結構。?
4、IBC:將p+摻雜區域和n+摻雜區域均放置在電池背面(非受光面)的太陽能電池,IBC電池的受光面無任何金屬電極遮擋,從而有效增加電池的短路電流,使電池的能量轉化效率得到提高。
來源:儲能投研
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