फोटोवोल्टिक्स में बड़ा बदलाव आ गया है।अगली मुख्यधारा की तकनीक कौन होगी?

2022 पूरी दुनिया के लिए चुनौतियों से भरा साल है।न्यू चैंपियंस महामारी अभी पूरी तरह से समाप्त नहीं हुई है, और रूस और यूक्रेन में संकट का पालन किया गया है।इस जटिल और अस्थिर अंतरराष्ट्रीय स्थिति में दुनिया के सभी देशों की ऊर्जा सुरक्षा की मांग दिन-ब-दिन बढ़ती जा रही है।

भविष्य में बढ़ते ऊर्जा अंतर से निपटने के लिए, फोटोवोल्टिक उद्योग ने विस्फोटक वृद्धि को आकर्षित किया है।इसी समय, विभिन्न उद्यम भी बाजार हाइलैंड को जब्त करने के लिए फोटोवोल्टिक सेल प्रौद्योगिकी की नई पीढ़ी को सक्रिय रूप से बढ़ावा दे रहे हैं।

सेल प्रौद्योगिकी के पुनरावृति मार्ग का विश्लेषण करने से पहले, हमें फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन के सिद्धांत को समझने की आवश्यकता है।

फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन एक ऐसी तकनीक है जो प्रकाश ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए अर्धचालक इंटरफ़ेस के फोटोवोल्टिक प्रभाव का उपयोग करती है।इसका मुख्य सिद्धांत अर्धचालक का फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव है: प्रकाश के कारण विषम अर्धचालक या अर्धचालक और धातु बंधन के विभिन्न हिस्सों के बीच संभावित अंतर की घटना।

जब फोटॉन धातु पर चमकते हैं, तो ऊर्जा धातु में एक इलेक्ट्रॉन द्वारा अवशोषित की जा सकती है, और इलेक्ट्रॉन धातु की सतह से निकल सकता है और एक फोटोइलेक्ट्रॉन बन सकता है।सिलिकॉन परमाणुओं में चार बाहरी इलेक्ट्रॉन होते हैं।यदि फॉस्फोरस परमाणुओं को पांच बाहरी इलेक्ट्रॉनों के साथ सिलिकॉन सामग्री में डाल दिया जाता है, तो एन-टाइप सिलिकॉन वेफर्स का गठन किया जा सकता है;यदि तीन बाहरी इलेक्ट्रॉनों वाले बोरॉन परमाणुओं को सिलिकॉन सामग्री में डोप किया जाता है, तो पी-टाइप सिलिकॉन चिप का निर्माण किया जा सकता है।"

P प्रकार की बैटरी चिप और N प्रकार की बैटरी चिप क्रमशः P प्रकार की सिलिकॉन चिप और N प्रकार की सिलिकॉन चिप द्वारा विभिन्न तकनीकों के माध्यम से तैयार की जाती है।

2015 से पहले, एल्यूमीनियम बैक फील्ड (बीएसएफ) बैटरी चिप्स ने लगभग पूरे बाजार पर कब्जा कर लिया था।

एल्यूमीनियम बैक फील्ड बैटरी सबसे पारंपरिक बैटरी मार्ग है: क्रिस्टलीय सिलिकॉन फोटोवोल्टिक सेल के पीएन जंक्शन की तैयारी के बाद, पी + परत तैयार करने के लिए सिलिकॉन चिप की बैकलाइट सतह पर एल्यूमीनियम फिल्म की एक परत जमा की जाती है, इस प्रकार एक एल्यूमीनियम बैक फील्ड बनता है , एक उच्च और निम्न जंक्शन विद्युत क्षेत्र का निर्माण, और खुले सर्किट वोल्टेज में सुधार।

हालांकि, एल्यूमीनियम बैक फील्ड बैटरी का विकिरण प्रतिरोध खराब है।इसी समय, इसकी सीमा रूपांतरण दक्षता केवल 20% है, और वास्तविक रूपांतरण दर कम है।हालांकि हाल के वर्षों में, उद्योग ने बीएसएफ बैटरी की प्रक्रिया में सुधार किया है, लेकिन इसकी अंतर्निहित सीमाओं के कारण, सुधार बड़ा नहीं है, यही कारण है कि इसे बदलना तय है।

2015 के बाद Perc बैटरी चिप्स का मार्केट शेयर तेजी से बढ़ा है।

Perc बैटरी चिप को पारंपरिक एल्यूमीनियम बैक फील्ड बैटरी चिप से अपग्रेड किया गया है।बैटरी के पीछे एक ढांकता हुआ निष्क्रियता परत संलग्न करके, फोटोइलेक्ट्रिक नुकसान सफलतापूर्वक कम हो जाता है और रूपांतरण दक्षता में सुधार होता है।

वर्ष 2015 फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के तकनीकी परिवर्तन का पहला वर्ष था।इस वर्ष, Perc प्रौद्योगिकी का व्यावसायीकरण पूरा हो गया था, और बैटरियों की बड़े पैमाने पर उत्पादन क्षमता पहली बार एल्युमीनियम बैक फील्ड बैटरियों की सीमा रूपांतरण क्षमता को 20% से अधिक कर दिया, आधिकारिक तौर पर बड़े पैमाने पर उत्पादन चरण में प्रवेश किया।

परिवर्तन दक्षता उच्च आर्थिक लाभ का प्रतिनिधित्व करती है।बड़े पैमाने पर उत्पादन के बाद, Perc बैटरी चिप्स की बाजार हिस्सेदारी तेजी से बढ़ी है और तेजी से विकास के चरण में प्रवेश किया है।बाजार हिस्सेदारी 2016 में 10.0% से बढ़कर 2021 में 91.2% हो गई है। वर्तमान में, यह बाजार में बैटरी चिप तैयार करने की तकनीक की मुख्यधारा बन गई है।

रूपांतरण दक्षता के संदर्भ में, 2021 में Perc बैटरी के बड़े पैमाने पर उत्पादन की औसत रूपांतरण दक्षता 23.1% तक पहुंच जाएगी, जो 2020 की तुलना में 0.3% अधिक है।

सैद्धांतिक सीमा दक्षता के दृष्टिकोण से, सौर ऊर्जा अनुसंधान संस्थान की गणना के अनुसार, पी-प्रकार मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन Perc बैटरी की सैद्धांतिक सीमा दक्षता 24.5% है, जो वर्तमान में सैद्धांतिक सीमा दक्षता के बहुत करीब है, और सीमित है भविष्य में सुधार की गुंजाइश।

लेकिन वर्तमान में, Perc सबसे मुख्यधारा की बैटरी चिप तकनीक है।CPI के अनुसार, 2022 तक, PERC बैटरियों की बड़े पैमाने पर उत्पादन क्षमता 23.3% तक पहुँच जाएगी, उत्पादन क्षमता 80% से अधिक हो जाएगी, और बाजार में हिस्सेदारी अभी भी पहले स्थान पर रहेगी।

वर्तमान एन-टाइप बैटरी के रूपांतरण दक्षता में स्पष्ट लाभ हैं और यह अगली पीढ़ी की मुख्यधारा बन जाएगी।

एन-टाइप बैटरी चिप का कार्य सिद्धांत पहले पेश किया गया है।दो प्रकार की बैटरियों के सैद्धांतिक आधार में कोई आवश्यक अंतर नहीं है।हालांकि, सदी में बी और पी को फैलाने की तकनीक में अंतर के कारण, उन्हें औद्योगिक उत्पादन में विभिन्न चुनौतियों और विकास की संभावनाओं का सामना करना पड़ा।

पी टाइप बैटरी की तैयारी प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल है और लागत कम है, लेकिन रूपांतरण दक्षता के मामले में पी टाइप बैटरी और एन टाइप बैटरी के बीच एक निश्चित अंतर है।एन प्रकार की बैटरी की प्रक्रिया अधिक जटिल है, लेकिन इसमें उच्च रूपांतरण दक्षता, कोई प्रकाश क्षीणन और अच्छे कमजोर प्रकाश प्रभाव के फायदे हैं।