TOPCon電池核心技術解讀
Published:
2023-10-20 09:27
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N型單晶雙面(miàn)TOPCon電池技術基于N型矽襯底，前表面(miàn)采用疊層膜鈍化工藝，背表面(miàn)采用基于超薄氧化矽和摻雜多晶矽的隧穿氧化層鈍化接觸結構，電池的背表面(miàn)爲H型栅線電極，可雙面(miàn)發(fā)電。
(1)離子注入摻雜多晶矽鈍化技術;采用低壓化學(xué)氣相沉積法在基體矽表面(miàn)依次形成(chéng)隧穿氧化層和非晶矽層，通過(guò)離子注入精确控制摻雜原子的劑量和在多晶矽中的分布。
(2)低壓硼擴選擇性摻雜技術;輕摻雜區域表面(miàn)濃度低至1E19cm-3，表面(miàn)複合小，鈍化後(hòu)飽和電流密度J0<20fA/cm2，然後(hòu)采用激光對(duì)金屬-半導體接觸區域進(jìn)行重摻雜。
(3)化學(xué)回蝕清洗技術;采用緩沖型化學(xué)回蝕體系，反應速度精确可控，且具有差異化刻蝕功能(néng)，可有效保持重摻雜和輕摻雜區域的方阻梯度。
(4)異質膜鈍化減反技術;電池正表面(miàn)減反膜采用多層介質膜組成(chéng)的異質膜，異質膜與常規SiO2/SiNx疊層膜相比具有更加好(hǎo)的減反射性能(néng)和鈍化性能(néng)。
(5)低損傷金屬化接觸技術;采用優化的金屬漿料體系和雙層金屬電極結構，下層采用點接觸式燒穿型漿料，保證接觸電阻的同時有效降低金屬-半導體複合，上層漿料采用線式非燒穿型漿料，提供優良的線電阻，可以減少金屬對(duì)多晶矽層的破壞，最大限度發(fā)揮多晶矽鈍化結構的優點。
(1)TOPCon結構具有顯著的鈍化效果;超薄隧道(dào)氧化層層將(jiāng)n型晶體矽襯底與摻雜多晶矽隔開(kāi)，由于SiOx界面(miàn)層很薄，不會阻礙多數載流子的傳輸但會阻礙少子達到界面(miàn)，可以顯著減低界面(miàn)的複合，電流密度J0<10fA/cm2，電池的開(kāi)路電壓可以超過(guò)690mV。
(2)TOPCon結構的電池效率高;電池轉換效率可以達到23%，與N型IBC和HJT電池的轉換效率相近。
(3)TOPCon電池的背面(miàn)結構屬于一維結構，載流子可以直線隧穿過(guò)超薄氧化層，不存在二維或者三維傳輸引起(qǐ)的載流子彙聚效應和電學(xué)遮擋，因此，電池具有更高的填充因子。
(4)可以承受高溫，與n-PERT雙面(miàn)電池産線相兼容，可以極大地簡化了電池生産工藝，降低了成(chéng)本。
(1)電池正面(miàn)轉換效率超過(guò)23%，組件正面(miàn)功率≥335W，正面(miàn)效率≥20.4%，綜合功率≥378W，綜合發(fā)電效率≥23%，滿足領跑、超跑者電站需求，是一種(zhǒng)領先的電池組件技術。
(2)雙面(miàn)同時發(fā)電，背面(miàn)轉換效率可達到正面(miàn)的85%以上。依靠雙面(miàn)發(fā)電特性，在土地、沙地和草地上增益發(fā)電21%-23%，在水泥地面(miàn)上增益發(fā)電28%，在白漆地面(miàn)上增益發(fā)電36%。
(3)耐高溫，與n-PERT雙面(miàn)電池産線相兼容，可以通過(guò)對(duì)n-PERT雙面(miàn)電池産線簡單的改造實現N型單晶雙面(miàn)TOPCon電池的規模化生産。
(4)光緻衰減低，摻的N型晶體矽中硼含量極低，本質上削弱了硼氧對(duì)的影響，光緻衰減效應接近于零。
(5)弱光響應好(hǎo)，N型基體材料少子壽命高，在輻照強度低于400W/m2的陰雨天及早晚，仍可發(fā)電。
(6)工作溫度低，紅外透過(guò)率高，電流通道(dào)多，工作溫度較常規單玻組件低3-9℃，減小因溫度提高帶來的功率下降。
(7)n型TOPCon電池組件能(néng)與多主栅、半片、疊片技術相配合，可以實現更高的組件功率，有效的降低度電成(chéng)本，爲未來一到兩(liǎng)年内推動光伏平價上網打下堅實的基礎。
