Analýza vývoje technologie solárních článků typu N

V roce 2022 odejde technologie baterií typu N z laboratoře a zahájí se první rok sériové výroby a účinnost solárních článků se výrazně zlepší. V listopadu loňského roku dosáhla konverzní účinnost křemíkových heterojunkčních článků nezávisle vyvinutých společností LONGi Green Energy 26,81 %, čímž byl stanoven současný rekord nejvyšší účinnosti solárních článků na bázi křemíku na světě. Očekává se, že baterie typu N se stanou lídrem další generace fotovoltaické technologie a postupně nahradí baterie typu P.

Baterie typu P se týkají především baterií BSF a PERC. Před lety 2014-2015 technologii fotovoltaických článků dominovala společnost BSF a ať už šlo o monokrystalický nebo polykrystalický článek, zadní strana byla pasivována hliníkem. Po roce 2015 se vyvinuly baterie PERC. Zadní strana článku PERC je nejen pasivace hliníkového zadního pole, ale také využívá především pasivační metodu oxidu hlinitého a nitridu křemíku, což účinně zabraňuje některým předchozím technickým závadám. S výhodami monokrystalu z hlediska účinnosti konverze a výrobních nákladů se články PERC staly nejúčinnější technologií k dosažení rychlého snížení KCOE systému. V následujících dvou letech se celý trh postupně obrátil k technologii PERC. Do roku 2022 budou baterie PERC tvořit více než 90 % celosvětového trhu.
V současné době nejsou baterie PERC zastaralé, ale odhaduje se, že zhruba za tři roky bude těžké konkurovat účinnějším bateriím typu N.

V červenci 2022 dosáhla nejvyšší účinnost vysoce účinného článku PERC G12 nezávisle vyvinutého společností Trina Solar 24,5 %, čímž byl vytvořen nový světový rekord. A 24,5 % už je limitem účinnosti baterie typu P.
Ve srovnání s křemíkovými wafery typu P je životnost nosiče křemíkových waferů typu N přinejmenším o řád vyšší. Proč? Vzhledem k tomu, že křemíkový čip typu N je dotován hlavně „fosforovým prvkem“, v materiálu se nevytvoří páry atomů boru a kyslíku (to je hlavní důvod pro světlem indukovaný útlum baterie typu P), takže počáteční světlem indukovaný útlum baterie a součástek typu N téměř nulový. To je zásadní rozdíl mezi bateriemi typu N a bateriemi typu P a právě díky tomu se výrazně zlepšuje napětí naprázdno a zkratový proud baterií typu N, což má za následek vyšší účinnost konverze baterie.

Články typu N mají mnoho výhod, včetně vysoké účinnosti konverze, vysoké bifaciality, nízkého teplotního koeficientu, žádného rozpadu světla, dobrého efektu slabého světla a delší životnosti nosiče.
Bateriovou technologii typu N lze dále rozdělit na heterojunkční (HJT), TOPCon, IBC a další typy technologií. V současné době výrobci fotovoltaických článků většinou volí TOPCon nebo HJT pro sériovou výrobu.
Teoretická účinnost článků TOPCon typu N může dosáhnout 28,7 % a teoretická účinnost článků s heteropřechodem může dosáhnout 27,5 %.

TOPCon je založen na procesu „baterie typu N“ a pokračuje ve vývoji technologie „tunelování oxidové vrstvy pasivačního kontaktu“. Technologie TOPCon může výrazně zlepšit účinnost konverze článků typu N.

Podle teoretických výpočtů je současná účinnost masové výroby běžných baterií TOPCon asi 23,7-23,8% a někteří výrobci baterií oznámili, že dosáhli 24,0%+. Mnoho společností, včetně Jolywood, dosáhlo laboratorní účinnosti více než 25%. Široké vyhlídky.

Vzhledem k relativně velké stávající výrobní kapacitě baterií PERC si nově přidaná výrobní kapacita PERC v roce 2019 v podstatě vyhrazuje rozhraní TOPCon pro následnou transformaci a modernizaci. A v současné době výrobní kapacita PERC mnoha prvotřídních výrobců postupně ukončila výrobu.

V současnosti mezi významné společnosti zabývající se technologií TOPCON patří: Longji, Jolywood, JinkoSolar, Trina Solar, Risen Energy atd., z nichž většina jsou vertikálně integrované společnosti. Mezi nimi je Jolywood jednou z prvních společností, které nasadily TOPCon Průměrná konverzní účinnost hromadných výrobních šarží baterií TOPCon společnosti je 24,2 % a některé produkty dosahují 24,5 %.
Podle statistik PVInfoLink a TrendForce se očekává, že do konce roku 2022 přesáhne celoodvětvová výrobní kapacita TOPCon 40 GW a do konce roku 2023 by měla dosáhnout asi 80 GW.

Proces HJT je velmi odlišný od výše zmíněného TOPCon TOPCon je modernizován z výrobní linky "P-type battery". Mnoho výrobců se proto za účelem úspory nákladů rozhodne pokračovat v upgradu a transformaci TOPCON. Jaké jsou tedy výhody HJT?

Proces baterie HJT zahrnuje hlavně 4 články, texturování, nanášení amorfního křemíku, nanášení TCO a sítotisk. Průtok procesu je mnohem nižší než u PERC 10 a TOPCON 12-13. Díky tomu jsou noví výrobci, kteří chtějí vstoupit do hry, nyní více nakloněni technologii HJT. Tímto způsobem mají noví výrobci možnost konkurovat zavedeným výrobcům.

Pokrok industrializace HJT
Procesní trasy HJT a PERC jsou zcela odlišné a nelze je rozšířit a do provozu lze uvést pouze nové výrobní linky; a HJT není kompatibilní s běžným výrobním zařízením PERC, takže transformace na HJT po použití procesu PERC přinese vysoké náklady na přechod na podniky. Technologie HJT je proto šetrnější k podnikům pod druhou a třetí úrovní nebo k průmyslovým odvětvím nových technologií, bez historické zátěže výrobní kapacity.

Podle neúplných statistik výrobní kapacita a plány rozšíření zveřejněné 24 společnostmi včetně China Resources Power, China National Building Materials Group, Runyang, Huasheng New Energy a Aikang Technology ukazují, že budoucí plánování výrobní kapacity HJT dosáhlo 112 GW.
 

Se zpomalením zlepšování účinnosti článků PERC, hlavního proudu článku na trhu, a postupnou vyspělostí industrializace heteropřechodových článků založených na křemíkových waferech typu N se těžiště rozvoje průmyslu fotovoltaických článků tiše mění. Průmysloví experti se domnívají, že ve srovnání s jinými technickými cestami má technologie baterií HJT lepší konverzní poměr a prostor pro snížení nákladů a je také vhodnější pro kombinaci s IBC, perovskitovými a dalšími technologiemi. Tato technologie se v průmyslu nazývá další generací komerční fotovoltaiky. Důležité kandidátské technologie pro výrobu.

Jako výrobce fotovoltaických modulů se 14letými odbornými zkušenostmi společnost Maysun Solar zkoumá a vyvíjí fotovoltaické moduly typu N a je vždy připravena s vámi spolupracovat, aby pomohla energetickému přechodu. Kontaktujte nás (kontaktní odkaz), abyste otevřeli dveře zelené energii.