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异质结 (HJT) 技能多年来一向被忽视,但在曩昔的几年里它一向在开展,显示出它的真实潜力。HJT 处理了规范光伏 (PV) 模块的一些常见约束要素,例如削减复合进程和进步酷热气候下的功能。
假如您想了解更多关于异质结技能的信息,这篇文章合适您。在这里,您将了解 HJT 电池的规划和可操作性,以及与盛行技能比较的差异、优势、运用等。
异质结太阳能电池板的拼装办法与规范同质结模块类似,但该技能的共同之处在于太阳能电池自身。为了了解这项技能,咱们为您供给了对异质结面板的资料、结构、制作和分类的深入分析。
晶体硅常常用于制作规范的同质结太阳能电池,见于传统面板。c-Si 有两种,多晶硅和单晶硅,但单晶硅是仅有考虑用于 HJT 太阳能电池的,由于它具有更高的纯度,因而更高效。
非晶硅用于薄膜光伏技能,是制作异质结太阳能电池的第二重要资料。尽管 a-Si 自身存在密度缺点,但运用氢化工艺处理了这些缺点,发生氢化非晶硅 (a-Si:H),它更简单掺杂且带隙更宽,更合适制作 HJT 电池。
氧化铟锡是异质结太阳能电池通明导电氧化物 (TCO) 层的首选资料,但研讨人员正在研讨运用无铟资料来下降该层的本钱。ITO 的反射率和导电性使其成为 HJT 太阳能电池更好的触摸层和外层。
规范(同质结)太阳能电池是用 c-Si 制作的,用于吸收层的 n 型和 p 型层。相反,异质结技能将根据晶圆的光伏技能(规范)与薄膜技能相结合,为异质结太阳能电池供给了最佳特性。
规范(同质结)太阳能电池是用 c-Si 制作的,用于吸收层的 n 型和 p 型层。相反,异质结技能将根据晶圆的光伏技能(规范)与薄膜技能相结合,为异质结太阳能电池供给了最佳特性。
异质结太阳能电池的吸收层包含一个根据 c-Si 晶片的层(蓝色层),放置在两个薄的本征 (i) a-Si:H 层(黄色层)之间,带有掺杂的 a-Si:H 层(赤色和绿色层)放置在每个 a-Si:H (i) 层的顶部。TCO 层的数量取决于 HJT 电池是单面仍是双面,然后层是用作单面异质结电池导体的金属层。
晶硅加工包含用金刚石锯切开 c-Si 电池。极点精细地履行此进程将发生高质量的 c-Si 层,然后转化为更高的功率。
在湿法化学处理进程中,有机和金属杂质从 c-Si 晶片中去除。湿化学处理一般运用两种办法,一种是运用浓硫酸和过氧化氢的 RCA 办法,另一种是运用根据臭氧的工艺的具有本钱效益的代替办法,可取得类似的成果。
在湿化学处理之后,运用运用等离子体增强化学汽化堆积(PECVD)的堆积工艺,在晶硅底层的两边堆积非晶硅层。
堆积工艺的第二部分运用物理气相堆积(PVD)经过溅射施加 ITO,构成异质结太阳能电池的 TCO 层。另一种工艺运用反响等离子体堆积 (RPD) 来运用 TCO 层,但这是一个不太受欢迎的挑选。
金属化工艺不同于惯例制作工艺,由于 a-Si:H 中的氢将温度约束在最高 200-220ºC。运用经过特别处理的低温银浆,经过铜电镀或丝网印刷工艺,将电极放置在电池上。
最盛行的掺杂运用 n 型 c-Si 晶片。这些掺杂了磷,这为它们供给了额定的电子来使它们带负电。这些太阳能电池不受硼氧的影响,硼氧会下降电池的纯度和功率。
P型太阳能电池更合适太空运用,由于它们更能反抗太空中感知到的辐射水平。p 型 c-Si 晶片掺杂硼,为电池供给少一个电子,使电池带正电。
异质结太阳能电池板在光伏效应下的作业原理与其他光伏组件类似,首要差异在于该技能运用了三层吸收资料,结合了薄膜和传统光伏技能。该进程包含将负载连接到模块的端子,光子被转化成电能并发生电流,流过负载
为了发电,光子碰击 PN 结吸收体并激起电子,使其移动到导带并发生电子-空穴 (eh) 对。
流过负载后,电子流回电池的后触点并与空穴从头结合,完毕特定的 eh 对。跟着模块发电,这种状况不断发生。
一种称为外表复合的现象发生在规范 c-Si PV 模块中,这约束了它们的功率。在此进程中,受激电子与资料外表的空穴配对,导致它们从头结合,而电子不会被搜集并以电流的方式活动。
为了削减外表复合,HJT 电池运用具有由 a-Si:H 制成的更宽带隙层的钝化半导体膜将高度复合活性(欧姆)触点与根据晶片的层别离。该缓冲层使电荷涓流足够慢以发生高电压,但又足够快以防止在搜集电子之前复合,然后进步 HJT 电池的功率。
第一个抵达的光子将被外部 a-Si:H 层吸收,将它们转化为电能。但是,大部分光子被 c-Si 层转化,它在电池资猜中具有最高的太阳能转化功率。剩下的光子终究由模块反面的 a-Si:H 层转化。这三步工艺是单面异质结太阳能电池完成高达 26.7% 的太阳能功率的原因。
异质结技能是在传统c-Si面板的根底上,改善了复合工艺等严重缺点。在本节中,咱们比较了两种技能的不同之处,协助咱们了解电池结构的一些修正怎么影响模块的全体功能。
异质结太阳能电池板改善了规范 c-Si 模块中的缺点,削减了外表复合。该技能具有更高的记载功率并进步了模块的运用寿命。由于这些改善,HJT 面板具有更低的温度系数,然后在不同的极点温度下具有更好的功能。
异质结技能最早开发于 1990 年代初,但近几十年才开端盛行,这解说了 5% 的商场比例和较高的出产本钱,但这仅仅暂时的波折,估计在不久的将来会被逾越。
双面电池板的结构类似于异质结太阳能电池板。两者都包含钝化涂层,可削减从头外表组合,进步其功率。
HJT 技能具有 26.7% 的高记载功率,但双面的功率超越了 30%。奇怪的是,用于完成该功率的双面光伏组件将 HJT 技能与双面和其他技能相结合。
HJT 电池能够规划为单面或双面运用,这削减了将它们彼此比较的原因,由于它们能够组合以制作出杰出的双面 HJT 太阳能电池板。首要差异在于双面能够运用不同于异质结技能的其他根底技能。
异质结太阳能电池板或许十分有利,由于它们具有改善的技能,在太阳能职业具有巨大潜力。这些是该技能的一些首要优点。
单面组件的转化功率为 26.07%,双面组件的转化功率超越 30%,异质结成为业界最高效的太阳能技能之一。这使得空间有限、需求大发电能力的区域等运用变得便利。
异质结太阳能电池技能受温度改变的影响较小。这使得它十分合适在高温方位运用,这会对规范 c-Si 模块的功能发生负面影响。
异质结电池具有92% 的高双面系数,使得异质结在规划为双面组件时具有超卓的功能。这项技能在寻求运用反照率资源的公用事业规划运用中变得越来越盛行。
异质结太阳能电池在制作进程中有额定的过程,但这不会大大添加本钱。该技能在制作进程中仅触及5-7个过程,而且所需设备的价格不断下降,显示出HJT未来的巨大期望。
异质结太阳能电池板用处广泛,为太阳能职业进一步添加太阳能运用拓荒了路途。这些是该技能最常见的一些运用。
HJT 的高转化功率使其十分合适有限的空间运用。两种盛行的运用是太阳能瓦片的制作和光伏修建一体化 (BIPV) 产品。特斯拉房顶是运用这种技能的最受欢迎的房顶板之一,它极大地进步了光伏家庭的太阳能功率。
减小根据晶圆的层的尺度能够为 HJT 技能与可穿戴设备的集成拓荒路途。这将为设备供给电源,以在白日扩展其自主权。
惯例的单面异质结太阳能电池板可用于公用事业规划的运用,特别适用于双面异质结太阳能电池板。这将导致太阳能发电场的均匀功率超越 30%,不只能够运用直射阳光,还能够运用反照率资源。
异质结是一种很有出路的技能,具有很高的记载功率。该技能为太阳能职业进步日常光伏组件的功率并下降太阳能发电的平准化动力本钱 (LCOE) 铺平了路途。
太阳能职业在 2019 年出产了 5GW 的异质结太阳能电池板,使得 HJT 技能占有了零售商场约 5% 的比例,最大的制作商是美国的特斯拉以及马来亚和日本的松下,但估计未来这一数字还会增加。2029-2030 年的预期价格为 0.19 美元/W,HJT 技能能够占有 15% 的零售商场。
异质结技能的一个首要约束要素是当时的制作工艺和资料本钱。跟着技能的开展和对其他资料的研讨,这在未来或许不再是一个许诺,它还能够进步异质结太阳能电池板的功率并下降本钱。
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2024-February-04
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