2022年は、全世界にとって挑戦に満ちた年です。新しいチャンピオンの流行はまだ完全には終息しておらず、ロシアとウクライナの危機が続いています。この複雑で不安定な国際情勢の中で、世界各国のエネルギー安全保障に対する要求は日々高まっています。
将来的に拡大するエネルギーギャップに対処するために、太陽光発電産業は爆発的な成長を遂げています。同時に、さまざまな企業が新世代の太陽電池技術を積極的に推進して、市場の高地を掌握しています。
セル技術の反復ルートを分析する前に、太陽光発電の原理を理解する必要があります。
太陽光発電は、半導体界面の光起電力効果を利用して、光エネルギーを直接電気エネルギーに変換する技術です。その主な原理は、半導体の光電効果です。異種半導体または半導体のさまざまな部分と光によって引き起こされる金属結合との間の電位差の現象です。
光子が金属に当たると、エネルギーが金属内の電子に吸収され、電子が金属表面から抜け出して光電子になることができます。シリコン原子には 4 つの外部電子があります。5つの外部電子を持つリン原子をシリコン材料にドープすると、N型シリコンウェーハを形成できます。3つの外部電子を持つホウ素原子をシリコン材料にドープすると、P型シリコンチップを形成できます。"
P型バッテリーチップとN型バッテリーチップは、それぞれP型シリコンチップとN型シリコンチップから異なる技術で製造されています。
2015 年以前は、アルミニウム バック フィールド (BSF) バッテリー チップが市場のほぼ全体を占めていました。
アルミニウム バック フィールド バッテリーは、最も伝統的なバッテリー ルートです。結晶シリコン太陽電池の PN 接合を準備した後、アルミニウム フィルムの層をシリコン チップのバックライト表面に堆積させて P+層を準備し、アルミニウム バック フィールドを形成します。 、高低の接合電界を形成し、開放電圧を改善します。
しかし、アルミニウムバックフィールドバッテリーの耐照射性は劣っています。同時に、その限界変換効率はわずか 20% であり、実際の変換率はそれよりも低くなります。近年、業界はBSFバッテリーのプロセスを改善しましたが、固有の制限により、改善は大きくなく、これも交換が運命づけられている理由です.
2015 年以降、Perc バッテリー チップの市場シェアは急速に拡大しています。
Perc バッテリー チップは、従来のアルミニウム バック フィールド バッテリー チップからアップグレードされています。バッテリーの背面に誘電体パッシベーション層を取り付けることで、光電損失が減少し、変換効率が向上します。
2015 年は、太陽電池セルの技術変革の最初の年でした。今年、Perc技術の商用化が完了し、バッテリーの量産効率が初めてアルミニウムバックフィールドバッテリーの限界変換効率を20%超え、正式に量産段階に入った。
変換効率は、より高い経済的利益を表します。大量生産後、Percバッテリーチップの市場シェアは急速に増加し、急速な成長段階に入りました。市場シェアは2016年の10.0%から2021年には91.2%に上昇しました。現在、市場におけるバッテリーチップ製造技術の主流となっています。
変換効率に関しては、2021年のPercバッテリーの大規模生産の平均変換効率は23.1%に達し、2020年より0.3%高い。
理論限界効率の観点から、太陽エネルギー研究所の計算によると、P 型単結晶シリコン Perc バッテリーの理論限界効率は 24.5% であり、現在の理論限界効率に非常に近く、限界があります。今後改善の余地あり。
しかし現在、Perc は最も主流のバッテリー チップ技術です。CPI によると、2022 年までに PERC バッテリーの量産効率は 23.3% に達し、生産能力は 80% 以上を占め、市場シェアは依然として 1 位にランクされます。
現在のN型電池は、変換効率の点で明らかな利点があり、次世代の主流になるでしょう。
N 型バッテリー チップの動作原理は、以前に紹介されています。2 種類のバッテリーの理論的基礎に本質的な違いはありません。しかし、今世紀における B と P の拡散技術の違いにより、それらは工業生産において異なる課題と発展の見通しに直面しています。
P 型電池の準備プロセスは比較的簡単で、コストも低いですが、P 型電池と N 型電池の間には変換効率の点で一定のギャップがあります。N型バッテリーのプロセスはより複雑ですが、変換効率が高く、光の減衰がなく、弱い光の効果が良好であるという利点があります。
投稿時間: 2022 年 10 月 14 日