На фоне глобальной энергетической трансформации, фотовольтаика Энергия, как чистая и возобновляемая форма энергии, играет все более важную роль. Постоянное развитие технологии фотоэлектрических элементов стимулирует бурное развитие фотоэлектрической промышленности. В настоящее время многочисленные технические маршруты, такие как PERC, TOPCon, гетеропереход (HJT) и IBC, демонстрируют процветающую тенденцию, каждый из которых демонстрирует свои уникальные преимущества и потенциал.
Процесс производства ячеек PERC относительно прост, а стоимость невелика. Текущая эффективность конверсии массового производства близка к теоретическому пределу в 24,5%. Хотя в прошлом он играл важную роль, сталкиваясь с более высокими требованиями к эффективности, пространство для разработки ячеек PERC относительно ограничено.
Ячейки TOPCon представляют собой туннельные контактные ячейки с оксидной пассивацией. Основной принцип заключается в нанесении слоя оксида кремния на обратную сторону кремниевой пластины n-типа, а затем нанесения слоя сильнолегированной поликремниевой пленки. Эта технология имеет более высокий теоретический предел эффективности: теоретический предел эффективности односторонних ячеек TOPCon n-типа составляет 27,1%, а TOPCon с двухсторонней поликремниевой пассивацией - 28,7%. По сравнению с элементами PERC, элементы TOPCon имеют больше возможностей для повышения эффективности в будущем. Они совместимы с существующим оборудованием производственных линий PERC, а некоторое существующее оборудование можно использовать для модернизации и трансформации, что снижает инвестиционные затраты и технические риски. В то же время они обладают такими преимуществами, как низкое затухание и высокая стоимость массового производства, что делает элементы TOPCon постепенно широко применяемыми производителями.
В ячейках гетероперехода (HJT) используется осаждение аморфного кремния для формирования гетеропереходов в виде пассивирующих слоев на основе кремниевых пластин n-типа. Его преимущество заключается в том, что эффективность конверсии массового производства высока, а самая высокая эффективность лабораторной конверсии достигает 29,5%. Он сочетает в себе преимущества кристаллических кремниевых ячеек и тонкопленочных ячеек и обладает характеристиками высокой эффективности преобразования, низкой температуры процесса, высокой стабильности, низкой скорости затухания и двусторонней генерации энергии. Однако у ячеек HJT также есть некоторые проблемы, такие как модернизация производственной линии за счет существующего оборудования, а также высокие затраты на оборудование и материалы.
Ячейки IBC — это общий термин для фотоэлектрических элементов с задним контактом, включая IBC, HBC, TBC, HPBC и т. д. При использовании кремниевой пластины n-типа в качестве подложки линия сетки на передней стороне отсутствует, что исключает потерю затенения сетки. линейный электрод. Его теоретический КПД преобразования составляет 29,1%. Его преимущество в том, что на поверхности нет линий сетки, что снижает оптические потери. Структура IBC теоретически может повысить эффективность фотоэлектрического преобразования на 0,6-0,7%. Однако к ячейкам IBC предъявляются высокие требования к материалам подложки, сложным процессам и сложности массового производства, что также ограничивает их широкомасштабное применение.
Перовскитные фотоэлектрические элементы используют перовскитовые конструкционные материалы в качестве светопоглощающих материалов. Они обладают характеристиками высокой эффективности преобразования энергии, низкой цены и легкого веса. В настоящее время они находятся на ранних стадиях индустриализации. Его теоретическая эффективность преобразования может достигать 26,1%, а теоретическая эффективность полностью перовскитных многослойных ячеек может достигать 44%. Хотя перовскитные ячейки все еще сталкиваются с проблемами стабильности и подготовки большой площади, в последние годы они быстро развивались и стали ключевым направлением исследований и разработок многих научно-исследовательских институтов и предприятий.
Технология фотоэлектрических элементов находится на стадии быстрого развития, и конкуренция и сотрудничество различных технических направлений будут способствовать непрерывному прогрессу отрасли. Ожидается, что в краткосрочной перспективе такие технологии, как TOPCon и IBC, будут быстро расширяться в различных сценариях применения со своими соответствующими преимуществами; и технология гетероперехода (HJT) также будет иметь сильную рыночную конкурентоспособность после решения проблемы стоимости.
В долгосрочной перспективе, по мере дальнейших технологических прорывов и снижения затрат, различные технические направления могут постепенно объединиться или могут появиться новые, более выгодные технологии. Ожидается, что новые технологии, такие как перовскит и многослойные элементы из перовскитокристаллического кремния, добьются большего прогресса в будущем и принесут новые изменения в фотоэлектрическую промышленность.
