Obleas solares, células solares: comprensión y perspectivas del tamaño, el proceso y la tecnología
Tamaño de la célula solar
El núcleo de los paneles solares fotovoltaicos son las células solares, divididas en células solares monocristalinas y células solares policristalinas. Debido al cuello de botella en la eficiencia, la cuota de mercado de las células solares policristalinas es cada vez menor y actualmente las células solares monocristalinas son la corriente principal del mercado. Entre ellas, las células solares tipo N incluyen la tecnología TOPCon, así como la tecnología HJT y la tecnología XBC, que están reemplazando gradualmente a la tecnología PERC.
Las celdas monocristalinas de gran tamaño se han convertido en la corriente principal del mercado, antes de 2018, 125 mm 156,75 mm (M2) se eliminaron gradualmente, ahora básicamente extintas, el tamaño principal actual es 158,75 mm (G1) 166 mm (M6) 182 mm (M10) 210 mm (G12) 210R (210 mm * 182 mm) principalmente.
Las células solares según el pulido de la pantalla de impresión tienen 5bb 6bb 9bb 10bb 11bb 12bb 16bb 18bb. Versión del patrón de pantalla general de media celda, 210 mm (G12) Coexisten películas de 2 minutos y medio y 3 minutos. Tendencia futura del tamaño de las células solares: según la previsión del mercado de la autoridad de energía solar fotovoltaica, 158,75 mm (G1) 166 mm (M6) con el progreso del tiempo y la tecnología, se eliminarán gradualmente, el futuro a 182 mm (M10) 210 mm (G12) 210R (210 mm * 182 mm) como la corriente principal
El proceso principal de producción de células solares actualmente tiene Perc N Topcon N HJT, espesor de Perc 170-180um eficiencia principal del proceso 23%, correspondiente a 158,75 mm 5,7 W/piezas 166 mm 6,2 W/piezas 182 mm 7,5 W/piezas 210 mm 10,1 W/piezas.N Topcon y N HJT espesor 120-160um eficiencia principal del proceso del 24%, correspondiente a 158,75 mm 6,0 W/piezas 166 mm 6,55 W/piezas 182 mm 7,85 W/piezas 210 mm 10,5 W/piezas
Célula solar: análisis de tecnología
Tecnología de células solares PERT tipo N.
Célula solar con estructura de pasivación de campo trasero de difusión total, generalmente unión P-N en la parte frontal, con campo trasero de difusión total en la parte posterior
La estructura más simple, la primera aplicación de las células solares tipo N
Estructura de doble cara, tasa bifacial del 80-95 %, alambre de rejilla de aluminio plateado en la parte frontal, alambre de rejilla de aluminio plateado en la parte posterior
No hay ventaja competitiva sobre PERC en términos de eficiencia y costo de producción en masa.
Células solares TOPCON tipo N.
Donde se deposita una capa muy delgada de óxido de silicio en la parte posterior de una oblea tipo N, seguida de una capa de película de silicio policristalino fuertemente dopada para lograr una pasivación de túnel en la parte posterior para aumentar el voltaje del circuito abierto.
Eficiencia actual de las células solares producidas en masa de más del 24%, con una tasa bifacial ligeramente menor en relación con PERT
La línea de producción PERC se puede actualizar a TOPCON en el futuro
Heterounión sobre sustrato de silicio tipo N con silicio amorfo como capa de pasivación; La heterounión permite voltajes de circuito abierto más altos con una capa conductora transparente adicional.
Requiere pasta de plata a baja temperatura, 200 °C, y permite obleas tipo N más delgadas para reducir costos.
La eficiencia de las células solares de producción en masa es de aproximadamente el 24 %, el alto voltaje abierto hace que el valor del coeficiente de temperatura de la energía sea bajo, aproximadamente 0,28 %/°C, y la tasa de doble cara es de más del 90 %.
Alto costo de equipos y materiales, alta dificultad de ingeniería.
Ventajas de N HJT Proceso de fabricación simple, tasa de conversión de energía más alta Enorme potencial para mejorar la eficiencia, proceso adecuado para la producción de obleas delgadas (100-160 um) Reducción significativa en los costos de materiales basados en silicio, básicamente sin degradación de energía Alta tasa bifacial. Las desventajas son una gran inversión inicial en equipos y dificultades técnicas. Pero a medida que la tecnología avance y el desarrollo de equipos avance, los costos serán iguales e inferiores a los del proceso Perc, con un enorme potencial de desarrollo de mercado.
Células solares IBC tipo N.
Células solares diferenciales de contacto posterior en forma de dedo sin sombreado de línea de rejilla en la parte frontal para aumentar la corriente.
Se puede combinar con heterouniones con capas de pasivación de silicio amorfo o capas de pasivación de túneles para formar células solares estructuradas HBC.
Las estructuras complejas de células solares conllevan procesos de producción complejos y costes elevados.
Análisis del potencial de eficiencia de las células solares PERC.
El proceso Perc es actualmente la corriente principal del mercado, la ventaja es que la tecnología es madura y de bajo costo, la desventaja es la tasa de conversión de eficiencia y luego aumenta la dificultad, la disminución de energía (convertido en componentes después del primer año, menos del 3%, después 0,5% anual), se espera que la eficiencia de producción en masa de células solares PERC en 1 año aumente al 23,5%.
En teoría, se espera que la eficiencia del cable solar PERC aumente al 24%, pero las dificultades técnicas y los desafíos de costos de una mayor actualización después de que la eficiencia alcance el 23,5% han aumentado significativamente.
La eficiencia de N Topcon y las células solares de heterounión ha mejorado constantemente recientemente, con líneas de producción avanzadas actualmente capaces de lograr eficiencias superiores al 24%.
Las ventajas de N Topcon son una alta tasa de conversión de energía, un alto potencial de mejora de la eficiencia, un proceso adecuado para la producción de obleas delgadas (100-160 um), una reducción significativa del costo de los materiales a base de silicio y, básicamente, ninguna pérdida de energía, una alta tasa de doble cara. Las desventajas son una gran inversión inicial en equipos y muchos procesos técnicos. Altos costos.
Las tecnologías de mineral de calcio y titanio y células solares laminadas también han logrado avances importantes, y en 5 a 10 años, existe la esperanza de que las tecnologías de mineral de calcio y titanio y de células solares de silicio cristalino puedan superponerse para lograr eficiencias de conversión superiores al 30%.
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https://www.hzgtsolar.com/210mm-18bb-n-type-topcon-solar-cell
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