Nowy kamień milowy dla fotowoltaiki w technologii HJT Hyper-ion

Prosta zasada, skomplikowane słowa

Im lepsza jest pasywacja ogniwa słonecznego, tym bardziej jest ono podatne na działanie promieniowania UV. Aby osiągnąć wyższą wydajność konwersji energii, konieczna jest skuteczna pasywacja powierzchni. Wysokie wskaźniki rekombinacji w objętości i na powierzchni mogą ograniczać napięcie obwodu otwartego (Voc) i zmniejszać współczynnik wypełnienia (FF) ogniw słonecznych. Dlatego zastosowanie wysokiej jakości warstw pasywacyjnych, które redukują rekombinację powierzchniową, jest niezbędne do osiągnięcia wysokowydajnych ogniw słonecznych.

Dla ogniw słonecznych efektywna pasywacja powierzchni jest mikroskopowo odzwierciedlona przez zmniejszoną gęstość stanów defektowych i obniżoną rekombinację na granicy, a makroskopowo objawia się zwiększeniem czasu życia nośników mniejszościowych i wzrostem Voc (napięcia otwartego). W trakcie rozwoju technologii ogniw słonecznych, od wczesnych ogniw BSF (Back Surface Field) do PERC (Passivated Emitter Rear Contact), a obecnie do n-typów TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) i HJT (Heterojunction), widoczne jest, że historia technologii ogniw słonecznych to postępy w materiałach i procesach pasywacji. Każda innowacja technologiczna i poprawa wydajności ogniwa jest ściśle związana z optymalizacją materiałów i technologii pasywacji.

Wczesne ogniwa BSF były pasywowane TiO2, a później przeszły na pasywację SiNx, ale tylko na stronie przedniej. Ogniwa PERC, w przeciwieństwie do tego, stosowały pasywację tylną za pomocą Al2O3 i SiNx. Jednak metalizacja i proces ablacji laserowej prowadziły do częściowej pasywacji zamiast pełnej pasywacji powierzchni. Ogniwa TOPCon, produkowane obecnie na skalę masową, wykorzystują struktury tylnej pasywowanej kontaktu z SiO₂ i polikrzemem. Ogniwa HJT, wykorzystujące zalety poprzednich technologii, stosują dwustronną pełną pasywację z amorficznym krzemem, osiągając najlepsze efekty pasywacji i najwyższe Voc.

Wśród obecnych głównych technologii ogniw słonecznych, ogniwa HJT oferują najwyższe Voc w produkcji masowej, przekraczające średnio 753 mV, co czyni je najbardziej efektywnymi pod względem pasywacji spośród wszystkich jednozłączowych ogniw słonecznych.

"No tools, no job"

Jak mówi przysłowie "No tools, no job", prawdziwa mistrzowskość polega na umiejętnym wykorzystaniu narzędzia. Folia do konwersji UV jest jak "diamentowe narzędzie" - nie tylko skutecznie redukuje uszkodzenia UV w wysokowydajnych ogniwach słonecznych, ale także zwiększa wydajność modułu. Jednak opanowanie użycia tego narzędzia jest kluczem do wykorzystania jego pełnego potencjału.

Zmiany przepuszczalności UV folii encapsulacyjnej wraz z kumulacyjnym narażeniem na promieniowanie UV

W praktycznych badaniach i rozwoju aplikacyjnym, naukowcy z Risen Energy odkryli, że stężenie czynnika do konwersji światła odgrywa kluczową rolę w stabilności folii encapsulacyjnych. Jeśli stężenie spadnie poniżej pewnego progu, folia degraduje z czasem pod wpływem kumulacyjnego narażenia na promieniowanie UV, powodując wzrost przepuszczalności UV. Po intensywnych testach i rozwoju, Risen Energy, we współpracy z dostawcami, opracowało wysoce stabilną folię encapsulacyjną do konwersji UV (jak pokazano na Rysunku 1). Po rygorystycznych testach UV120, folia utrzymywała stale niską przepuszczalność UV, demonstrując wysoką stabilność.