הצג סוגים שונים של תאים

1. ^{מבוא לתאים}

(1) סקירה כללית:תאים הם מרכיבי הליבה שלייצור חשמל פוטו-וולטאי, והמסלול הטכני ורמת התהליך שלהם משפיעים ישירות על יעילות ייצור החשמל וחיי השירות של מודולים פוטו-וולטאיים.תאים פוטו-וולטאיים ממוקמים באמצעי שרשרת התעשייה הפוטו-וולטאית.הם יריעות דקות מוליכים למחצה שיכולים להמיר את אנרגיית האור של השמש לאנרגיה חשמלית המתקבלת על ידי עיבוד פרוסות סיליקון יחיד/פולי גבישי.

העיקרון שלייצור חשמל פוטו-וולטאימגיע מהאפקט הפוטואלקטרי של מוליכים למחצה.באמצעות תאורה נוצר הבדל פוטנציאלי בין חלקים שונים של מוליכים למחצה הומוגניים או מוליכים למחצה בשילוב מתכות.הוא הופך מפוטונים (גלי אור) לאלקטרונים ומאנרגיית אור לאנרגיה חשמלית ליצירת מתח.והתהליך הנוכחי.פרוסות הסיליקון המיוצרות בקישור במעלה הזרם אינן יכולות להוליך חשמל, והתאים הסולאריים המעובדים קובעים את יכולת ייצור החשמל של מודולים פוטו-וולטאיים.

(2) סיווג:מנקודת המבט של סוג המצע, ניתן לחלק תאים לשני סוגים:תאים מסוג P ותאים מסוג N.סימום בורון בגבישי סיליקון יכול ליצור מוליכים למחצה מסוג P;זרחן סימום יכול ליצור מוליכים למחצה מסוג N.חומר הגלם של סוללה מסוג P הוא פרוסות סיליקון מסוג P (מסוממים בבורון), וחומר הגלם של סוללה מסוג N הוא פרוסות סיליקון מסוג N (מסוממות בזרחן).תאים מסוג P כוללים בעיקר BSF (תא שדה אחורי מאלומיניום קונבנציונלי) ו-PERC (פולט מפוזר ותא אחורי);תאים מסוג N הם כיום יותר טכנולוגיות מיינסטריםTOPCon(מגע פסיבציה בשכבת תחמוצת מנהור) ו-HJT (צומת הטרו סרט דק פנימי).הסוללה מסוג N מוליכה חשמל דרך אלקטרונים, וההנחתה הנגרמת על ידי זוג אטומי בורון-חמצן נמוכה יותר, כך שיעילות ההמרה הפוטואלקטרית גבוהה יותר.

3. הקדמה של סוללת PERC

(1) סקירה כללית: השם המלא של סוללת ה-PERC הוא "סוללת פולט ופסיבציה לאחור", אשר נגזרת באופן טבעי ממבנה AL-BSF של סוללת השדה האחורי האלומיניום הקונבנציונלית.מנקודת מבט מבנית, השניים דומים יחסית, ולסוללת PERC יש רק שכבת פסיבציה אחורית אחת יותר מאשר סוללת BSF (טכנולוגיית הסוללות מהדור הקודם).היווצרות מחסנית הפסיבציה האחורית מאפשרת לתא PERC להפחית את מהירות השילוב של המשטח האחורי תוך שיפור החזר האור של המשטח האחורי ושיפור יעילות ההמרה של התא

(2) היסטוריית פיתוח: מאז 2015, סוללות PERC מקומיות נכנסו לשלב של צמיחה מהירה.בשנת 2015, כושר הייצור המקומי של סוללות PERC הגיע למקום הראשון בעולם, והיווה 35% מיכולת הייצור העולמית של סוללות PERC.בשנת 2016, "תוכנית ה-Photovoltaic Top Runner" המיושמת על ידי מינהל האנרגיה הלאומי הובילה את ההתחלה הרשמית של ייצור המוני מתועש של תאי PERC בסין, עם יעילות ממוצעת של 20.5%.2017 היא נקודת מפנה עבור נתח השוק שלתאים פוטו-וולטאיים.נתח השוק של התאים הקונבנציונליים החל לרדת.נתח השוק המקומי של תאי PERC גדל ל-15%, וכושר הייצור שלו גדל ל-28.9GW;

מאז 2018, סוללות PERC הפכו למיינסטרים בשוק.בשנת 2019, הייצור ההמוני בקנה מידה גדול של תאי PERC יואץ, עם יעילות ייצור המוני של 22.3%, המהווה יותר מ-50% מכושר הייצור, ויעלה רשמית על תאי BSF כדי להפוך לטכנולוגיית התאים הפוטו-וולטאיים המיינסטרים ביותר.לפי הערכות CPIA, עד 2022, יעילות הייצור ההמוני של תאי PERC תגיע ל-23.3%, וכושר הייצור יהווה יותר מ-80%, ונתח השוק עדיין ידורג במקום הראשון.

4. סוללת TOPCon

(1) תיאור:סוללת TOPConכלומר, תא המגע לפסיבציה בשכבת תחמוצת המנהור, מוכן בגב הסוללה עם שכבת תחמוצת מנהרה דקה במיוחד ושכבה של שכבה דקה פוליסיליקון עם סימום גבוה, היוצרים יחד מבנה מגע פסיבציה.בשנת 2013, הוא הוצע על ידי מכון פראונהופר בגרמניה.בהשוואה לתאי PERC, אחד מהם הוא להשתמש בסיליקון מסוג n כמצע.בהשוואה לתאי סיליקון מסוג p, לסיליקון מסוג n יש חיי נושא מיעוט ארוכים יותר, יעילות המרה גבוהה ואור חלש.השני הוא הכנת שכבת פסיבציה (תחמוצת סיליקון דקה במיוחד SiO2 ושכבת סיליקון דקה Poly-Si) על הגב ליצירת מבנה פסיבציית מגע המבודד לחלוטין את האזור המסומם מהמתכת, מה שיכול להפחית עוד יותר את הגב משטח.ההסתברות לריקומבינציה של נושאי המיעוט בין פני השטח למתכת משפרת את יעילות ההמרה של הסוללה.