2022 ist ein Jahr voller Herausforderungen für die ganze Welt.Die Epidemie der New Champions ist noch nicht vollständig beendet, und die Krise in Russland und der Ukraine folgte.In dieser komplexen und volatilen internationalen Situation wächst die Forderung nach Energiesicherheit aller Länder der Welt von Tag zu Tag.
Um die wachsende Energielücke in Zukunft zu bewältigen, hat die Photovoltaikindustrie ein explosionsartiges Wachstum angezogen.Gleichzeitig fördern verschiedene Unternehmen aktiv die neue Generation der Photovoltaikzellentechnologie, um den Markt im Hochland zu erobern.
Bevor wir die Iterationsroute der Zelltechnologie analysieren, müssen wir das Prinzip der photovoltaischen Stromerzeugung verstehen.
Die photovoltaische Stromerzeugung ist eine Technologie, die den photovoltaischen Effekt der Halbleiterschnittstelle nutzt, um Lichtenergie direkt in elektrische Energie umzuwandeln.Sein Hauptprinzip ist der photoelektrische Effekt des Halbleiters: das Phänomen der durch Licht verursachten Potentialdifferenz zwischen heterogenen Halbleitern oder verschiedenen Teilen des Halbleiters und der Metallbindung.
Wenn Photonen auf das Metall scheinen, kann Energie von einem Elektron im Metall absorbiert werden, und das Elektron kann von der Metalloberfläche entweichen und zu einem Photoelektron werden.Siliziumatome haben vier Außenelektronen.Wenn Phosphoratome mit fünf Außenelektronen in Siliziummaterialien dotiert werden, können Siliziumwafer vom N-Typ gebildet werden;Wenn Boratome mit drei Außenelektronen in das Siliziummaterial dotiert werden, kann ein Siliziumchip vom P-Typ gebildet werden."
Der P-Typ-Batteriechip und der N-Typ-Batteriechip werden jeweils durch P-Typ-Siliziumchips und N-Typ-Siliziumchips durch unterschiedliche Technologien hergestellt.
Vor 2015 besetzten Aluminium-Backfield-Batteriechips (BSF) fast den gesamten Markt.
Die Aluminium-Rückfeldbatterie ist die traditionellste Batterieroute: Nach der Vorbereitung des PN-Übergangs einer kristallinen Silizium-Photovoltaikzelle wird eine Schicht aus Aluminiumfilm auf der Hintergrundbeleuchtungsoberfläche des Siliziumchips abgeschieden, um die P+-Schicht vorzubereiten, wodurch ein Aluminium-Rückfeld gebildet wird , wodurch ein elektrisches Feld mit hohem und niedrigem Übergang gebildet wird und die Leerlaufspannung verbessert wird.
Die Strahlungsbeständigkeit der Aluminium-Backfield-Batterie ist jedoch schlecht.Gleichzeitig beträgt die maximale Umwandlungseffizienz nur 20 % und die tatsächliche Umwandlungsrate ist niedriger.Obwohl die Industrie in den letzten Jahren den Prozess der BSF-Batterie verbessert hat, ist die Verbesserung aufgrund ihrer inhärenten Einschränkungen nicht groß, was auch der Grund ist, warum sie ersetzt werden soll.
Nach 2015 ist der Marktanteil von Perc-Batteriechips rasant gestiegen.
Der Perc-Batteriechip ist ein Upgrade des herkömmlichen Backfield-Batteriechips aus Aluminium.Durch das Anbringen einer dielektrischen Passivierungsschicht auf der Rückseite der Batterie wird der photoelektrische Verlust erfolgreich reduziert und die Umwandlungseffizienz verbessert.
Das Jahr 2015 war das erste Jahr der technologischen Transformation von Photovoltaikzellen.In diesem Jahr wurde die Kommerzialisierung der Perc-Technologie abgeschlossen, und die Massenproduktionseffizienz von Batterien übertraf zum ersten Mal die Grenzumwandlungseffizienz von Aluminium-Backfield-Batterien um 20 % und trat offiziell in die Massenproduktionsphase ein.
Die Transformationseffizienz stellt höhere wirtschaftliche Vorteile dar.Nach der Massenproduktion hat der Marktanteil von Perc-Batteriechips schnell zugenommen und ist in eine Phase schnellen Wachstums eingetreten.Der Marktanteil ist von 10,0 % im Jahr 2016 auf 91,2 % im Jahr 2021 gestiegen. Derzeit ist es zum Mainstream der Batteriechip-Vorbereitungstechnologie auf dem Markt geworden.
In Bezug auf die Umwandlungseffizienz wird die durchschnittliche Umwandlungseffizienz der Massenproduktion von Perc-Batterien im Jahr 2021 23,1 % erreichen, 0,3 % höher als im Jahr 2020.
Aus Sicht des theoretischen Grenzwirkungsgrads beträgt der theoretische Grenzwirkungsgrad der monokristallinen Silizium-Perc-Batterie vom P-Typ gemäß der Berechnung des Solar Energy Research Institute 24,5 %, was derzeit sehr nahe am theoretischen Grenzwirkungsgrad liegt und dort begrenzt ist Raum für Verbesserungen in der Zukunft.
Aber derzeit ist Perc die am weitesten verbreitete Batteriechip-Technologie.Laut CPI wird die Massenproduktionseffizienz von PERC-Batterien bis 2022 23,3 % erreichen, die Produktionskapazität wird mehr als 80 % ausmachen und der Marktanteil wird weiterhin an erster Stelle stehen.
Die aktuelle N-Typ-Batterie hat offensichtliche Vorteile in der Umwandlungseffizienz und wird zum Mainstream der nächsten Generation.
Das Arbeitsprinzip des Batteriechips vom N-Typ wurde bereits vorgestellt.Es gibt keinen wesentlichen Unterschied zwischen den theoretischen Grundlagen der beiden Batterietypen.Aufgrund der Unterschiede in der Technologie der Diffusion von B und P im Laufe des Jahrhunderts stehen sie jedoch vor unterschiedlichen Herausforderungen und Entwicklungsperspektiven in der industriellen Produktion.
Der Herstellungsprozess der Batterie vom P-Typ ist relativ einfach und die Kosten sind niedrig, aber es gibt eine gewisse Lücke zwischen der Batterie vom P-Typ und der Batterie vom N-Typ in Bezug auf die Umwandlungseffizienz.Der Prozess der Batterie vom N-Typ ist komplexer, hat aber die Vorteile einer hohen Umwandlungseffizienz, keiner Lichtdämpfung und eines guten schwachen Lichteffekts.
Postzeit: 14. Oktober 2022