Il 2022 è un anno pieno di sfide per il mondo intero.L'epidemia di New Champions non è ancora del tutto terminata e ne è seguita la crisi in Russia e Ucraina.In questa situazione internazionale complessa e instabile, la domanda di sicurezza energetica di tutti i Paesi del mondo cresce di giorno in giorno.
Per far fronte al crescente divario energetico in futuro, l'industria fotovoltaica ha registrato una crescita esplosiva.Allo stesso tempo, varie imprese stanno anche promuovendo attivamente la nuova generazione di tecnologia delle celle fotovoltaiche per conquistare l'altopiano del mercato.
Prima di analizzare il percorso di iterazione della tecnologia delle celle, dobbiamo comprendere il principio della generazione di energia fotovoltaica.
La generazione di energia fotovoltaica è una tecnologia che utilizza l'effetto fotovoltaico dell'interfaccia semiconduttore per convertire direttamente l'energia luminosa in energia elettrica.Il suo principio principale è l'effetto fotoelettrico del semiconduttore: il fenomeno della differenza di potenziale tra un semiconduttore eterogeneo o diverse parti del semiconduttore e il legame metallico causato dalla luce.
Quando i fotoni brillano sul metallo, l'energia può essere assorbita da un elettrone nel metallo e l'elettrone può fuoriuscire dalla superficie metallica e diventare un fotoelettrone.Gli atomi di silicio hanno quattro elettroni esterni.Se gli atomi di fosforo con cinque elettroni esterni vengono drogati in materiali di silicio, si possono formare wafer di silicio di tipo N;Se gli atomi di boro con tre elettroni esterni vengono drogati nel materiale di silicio, si può formare un chip di silicio di tipo P."
Il chip della batteria di tipo P e il chip della batteria di tipo N sono rispettivamente preparati da chip di silicio di tipo P e chip di silicio di tipo N attraverso diverse tecnologie.
Prima del 2015, i chip della batteria BSF (Aluminium Back Field) occupavano quasi l'intero mercato.
La batteria backfield in alluminio è il percorso della batteria più tradizionale: dopo la preparazione della giunzione PN della cella fotovoltaica in silicio cristallino, uno strato di pellicola di alluminio viene depositato sulla superficie retroilluminata del chip di silicio per preparare lo strato P+, formando così un backfield in alluminio , formando un campo elettrico di giunzione alta e bassa e migliorando la tensione a circuito aperto.
Tuttavia, la resistenza all'irradiazione della batteria backfield in alluminio è scarsa.Allo stesso tempo, la sua efficienza di conversione limite è solo del 20% e il tasso di conversione effettivo è inferiore.Sebbene negli ultimi anni l'industria abbia migliorato il processo della batteria BSF, ma a causa dei suoi limiti intrinseci, il miglioramento non è grande, motivo per cui è destinata a essere sostituita.
Dopo il 2015, la quota di mercato dei chip per batterie Perc è aumentata rapidamente.
Il chip della batteria Perc è stato aggiornato rispetto al tradizionale chip della batteria backfield in alluminio.Applicando uno strato di passivazione dielettrica sul retro della batteria, la perdita fotoelettrica viene ridotta con successo e l'efficienza di conversione viene migliorata.
Il 2015 è stato il primo anno di trasformazione tecnologica delle celle fotovoltaiche.In quest'anno è stata completata la commercializzazione della tecnologia Perc e l'efficienza della produzione di massa delle batterie ha superato per la prima volta del 20% l'efficienza di conversione limite delle batterie backfield in alluminio, entrando ufficialmente nella fase di produzione di massa.
L'efficienza di trasformazione rappresenta maggiori benefici economici.Dopo la produzione di massa, la quota di mercato dei chip per batterie Perc è aumentata rapidamente ed è entrata in una fase di rapida crescita.La quota di mercato è passata dal 10,0% nel 2016 al 91,2% nel 2021. Attualmente, è diventata la corrente principale della tecnologia di preparazione del chip della batteria sul mercato.
In termini di efficienza di conversione, l'efficienza di conversione media della produzione su larga scala di batterie Perc nel 2021 raggiungerà il 23,1%, 0,3% in più rispetto a quella del 2020.
Dal punto di vista dell'efficienza limite teorica, secondo il calcolo del Solar Energy Research Institute, l'efficienza limite teorica della batteria Perc al silicio monocristallino di tipo P è del 24,5%, che è molto vicina all'attuale efficienza limite teorica, e c'è un limite limitato margini di miglioramento in futuro.
Ma al momento, Perc è la tecnologia di chip per batterie più diffusa.Secondo CPI, entro il 2022, l'efficienza della produzione di massa delle batterie PERC raggiungerà il 23,3%, la capacità produttiva rappresenterà oltre l'80% e la quota di mercato sarà ancora al primo posto.
L'attuale batteria di tipo N presenta evidenti vantaggi nell'efficienza di conversione e diventerà il mainstream della prossima generazione.
Il principio di funzionamento del chip della batteria di tipo N è stato introdotto in precedenza.Non vi è alcuna differenza essenziale tra la base teorica dei due tipi di batterie.Tuttavia, a causa delle differenze nella tecnologia di diffusione di B e P nel secolo, affrontano sfide e prospettive di sviluppo diverse nella produzione industriale.
Il processo di preparazione della batteria di tipo P è relativamente semplice e il costo è basso, ma esiste un certo divario tra la batteria di tipo P e la batteria di tipo N in termini di efficienza di conversione.Il processo della batteria di tipo N è più complesso, ma presenta i vantaggi di un'elevata efficienza di conversione, nessuna attenuazione della luce e un buon effetto di luce debole.
Tempo di pubblicazione: 14 ottobre 2022