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几种太阳能光伏电池的优缺点

1. N-PERT

①这是一种典型的双面电池。双面太阳能光伏电池是指在硅片的正面和反面都能接受光线并产生光生电压和电流的太阳能电池。它是P-PERC技术的一个改进版。

②N-PERT可以实现大规模生产,技术难度小,设备投资少。然而,它与双面P-PERC相比没有性价比优势,被证明是一种不经济的技术路线。

2. HIT/HJT电池

通过添加一层非晶硅异质结来增加VOC开路电压。这增加了电池的转换效率。

HIT的优点:

①纯异质结电池的实验室转换效率已超过25%。叠加IBC技术成为HBC电池,转换率提高到26%。如果HIT与前面提到的薄膜钙钛矿电池结合,可获得28%的实验室转换效率。

生产过程短,温度系数好,基本无光衰,双面率高等诸多优点。

HIT的劣势:

①电池生产设备与传统晶硅电池路线不兼容。如果光伏企业选择异质结技术,就不能通过改造现有的电池生产线来实现新技术的大规模生产。那么就只能投资建设一条全新的生产线,导致企业在推广初期的投资成本很高。

本地化程度低。没有可靠的国产化设备,自然难以降低成本。

据了解,目前,异质结生产设备占异质结生产成本的大部分。以核心设备PECVD为例:一直以来,该设备的主要生产商是德国企业Meyerberg等国外企业。这无疑加大了国内企业推广异质结技术的压力。

这将在很大程度上降低异质结生产线的初始投资门槛,为异质结成为光伏企业扩大生产的主流选择打下坚实基础。

3. TOPCon

在N型电池工艺基础上开发的隧道式氧化层钝化接触技术的优势在于: .

①TOPCon与现有PERC生产线兼容。它与现有生产线的兼容性足够好。也可以从目前主流的PERC生产线转到TOPCon生产线上。与之相比。与需要完全重建生产线的异质结相比,TOPCon路线更容易被现有电池厂接受。

该技术可以大大减少背面的表面复合和金属复合,从而大幅提高N型电池的VOC和转换效率。

缺点:是TOPCon电池的缺点。

是TOPCon电池,背面集光性差,批量生产的难度很大。

4. IBC

优点是:效率最高,可以达到24%以上。

缺点是: 技术难度高,设备投资大,成本高,在中国还没有实现大规模生产。

TOPCon具有理论上最高的效率极限,但遗憾的是,其背面的集光性太差。

TOPCon具有最高效率的理论极限,但不幸的是,后面的集光性太差了

目前,HIT和TOPCon是两个选择,行业内也不是完全一边倒的。让我们拭目以待,不要被市场的节奏牵着鼻子走。

5. P型电池和N型电池

根据基片的不同,硅片可以分为P型电池和N型电池。P型电池是指在P型硅片上制备的具有n+/p结构的电池,P型电池采用磷扩散工艺。主要代表是早期的铝背场电池和目前主流的PERC电池,最终转换效率为24.5%。2015年以前,BSF电池占据90%的市场,2016年PERC电池开始起飞,到2020年PERC电池占比超过85%。P型电池工艺相对简单,成本低但面临效率提升瓶颈。

n型电池采用硼扩散工艺,在N型硅片上采用p+/n结构,主要代表有TOPCon和HJT。与P型电池相比,具有转换率高、低温系数大、双面率高、载流子寿命高等优势。TOPCon和HJT的极限转换效率分别为28.7%和27.5%。TOPCon和HJT的极限转换效率分别为28.7%和27.5%,远远超过目前主流PERC电池24.5%的极限效率。

N型电池使用质量更高的硅片,并增加了SE工艺。一方面,与P型电池相比,N型电池需要更高质量的硅晶圆。需要更低的电阻率、更低的氧含量和更高的低聚物寿命。另一方面,N型电池还需要增加SE工艺来有效地提高效率。SE工艺,即选择性发射器技术,在电极接触区掺入高浓度,在光吸收区掺入低浓度,以减少发射器附近的接触电阻。

N型电池比P型电池的优点。

(1) 高转换效率。目前,采用SE技术叠加的PERC的平均量产效率为:P型电池22%-22.4%,TOPCon为22.4%-23.1%,N型电池中HJT为23%-23.6%。

(2)高双面率。P型PERC电池双面率约为75%,而N-TOPCon双面率超过85%,N-HJT双面率超过95%。

(3)温度系数低,N型电池的温度系数比P型低,适用于温度较高的应用场景,如非洲、中东和其他辐照条件较好的地区。

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