南航亚太材料院院士沈鸿烈:倒金字塔结构将是薄片化异质结的理想选择

索比光伏网2021-05-26 14:12:31 南航亚太材料院院士沈鸿烈:倒金字塔结构将是薄片化异质结的理想选择-索比光伏网微信分享
       5月21日,索比光伏网携手泰兴高新区政府在泰兴举办第二届中国·泰兴“太阳谷”异质结产业项目推介暨国际论坛。会上,南京航空航天大学亚太材料科学院院士沈鸿烈表示,异质结与钙钛矿结合的叠层结构是高效太阳电池的发展方向,倒金字塔陷光结构将是薄片化异质结太阳电池的理想选择。


       以下为沈鸿烈在会上的精彩演讲:

传统的BSF电池发展已经到达瓶颈,效率很难提升,对BSF电池背面进行钝化便生产出PERC电池,但由于背面钝化技术很难进一步优化,电池转化效率提升有限,两种更高效的电池TOPCon和异质结出现。

对于单晶硅太阳电池限制最大的是成本,而电池只占组件价格的17%,降价空间很小,所以企业只能在技术上寻求突破。行业内在技术上的普遍做法是将单晶硅尺寸拉大。高效电池则采用两种不同宽度的半导体材料构成PN结,达到能带匹配,实现载流子选择性传输,从而提升转化效率。因此TOPCon与异质结转化效率都可提升40%以上。

2014年异质结电池的转化效率就超过了其他种类太阳电池的转化效率。截至目前异质结转化效率世界纪录为26.7%,众多企业与实验室为提高转化效率采用了许多先进技术,包括使用氧化物代替多晶硅、异质结与钙钛矿叠层形成双面发电的高效太阳电池。

相对于TOPCon电池,异质结电池优势与劣势都很明显。在制作工艺上,异质结步骤少,同时使用适合超薄电池发展的低温工艺。但国产化设备仍处于起步阶段,制作所需要的TCO靶材和低温银浆价格偏高,低温烧结栅线结合技术仍需优化。

对于企业和终端用户,异质结电池大规模产业化最主要的制约因素是成本价格偏高,薄片化是主要降低生产成本的方式,硅片每减薄20微米价格可下降10%,对应组件价格降低5-6分/Wp。

异质结电池采用低温制造工艺,易实现薄片化,预计2030年厚度可降到120微米,据南京航空航天大学亚太材料科学院实验室研究表明,硅片薄片化并不会影响转化效率。异质结电池内采用倒金字塔陷光结构相比行业内普遍采用的正金字塔陷光结构有更高的转化效率。倒金字塔陷光结构的优点包括更低的入射光反射率、更好的钝化效果、更大的斜光发电效率及更适合于超薄HJT太阳电池。

(本文为索比光伏网据嘉宾演讲整理,未经嘉宾审核)

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26 2021/05

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