Compreensão detalhada da tecnologia de células solares de silício cristalino —— TOPcon

"TOPCon, HIJ e IBC parecem apontar diretamente para semicondutores, mas estão intimamente relacionados a células solares de silício cristalino... Promover a industrialização da tecnologia de módulos de células perovskitas e empilhadas é um elo importante no desenvolvimento inovador verde e de baixo carbono de equipamentos de energia."

1. Cadeia da indústria de geração fotovoltaica

Vínculo upstream - chip de silício, pasta de prata, filme fotovoltaico, vidro fotovoltaico

·Chip de silício: material de conversão fotoelétrica da célula solar;

·Pasta de prata: material condutor (afetando a eficiência de conversão fotoelétrica);

·Filme fotovoltaico: com alta transmissão de luz, baça, alta brilho e outras propriedades;

·Vidro fotovoltaico: material importante para embalar módulos fotovoltaicos.

Vínculo midstream - células solares, módulos solares, inversores solares

·Células solares: tecnologia PERC, TOPCon, HJT;

·Módulos solares: vidro fotovoltaico, filme adesivo EVA e células solares;

·Inversor solar: usado principalmente para realizar a conversão da forma de energia elétrica.

Link downstream - sistema centralizado de geração fotovoltaica, sistema distribuído de geração fotovoltaica.

2. Células solares de silício cristalino e suas substitutas

Do ponto de vista dos materiais, os tipos de células solares podem ser divididos em células solares de silício monocristalino, células finas de silício policristalino, células finas de silício amorfo, filmes compostos multicomponentes (compostos II-V de arsenicato, sulfeto de cádmio, selênio de cobre Cádmio e células finas de guanidina, etc.), células do tipo eletrodo modificado multicamada polimérica, células solares químicas nanocristalinas, etc.

A melhoria da eficiência e a redução de custos das células solares são dois fatores principais a serem considerados em sua fabricação. Devido às características especiais dos materiais, é difícil melhorar ainda mais a eficiência de conversão das células solares de silício. Portanto, o caminho mais importante no desenvolvimento é começar com materiais ou tecnologias para resolver esse problema de mercado.

3. Bateria TOPCon: nova tecnologia?

Um software de negociação de ações foi lançado recentemente em 25 de julho deste ano. A "bateria TOPCon", que foi anunciada tão cedo quanto na feira SNEC em 2019, atraiu muita atenção da indústria.

A tecnologia TOPCon consiste em preparar uma camada ultrafina de óxido de túnel e uma camada de polissilício altamente dopado na parte traseira da bateria, formando juntas uma estrutura de contato passivo. Essa estrutura pode evitar a recombinação de buracos de portadores minoritários e melhorar a tensão de circuito aberto e a corrente de curto-circuito da bateria.

De acordo com o cálculo teórico, a eficiência potencial de células solares de contato passivo (28,7%) é a mais próxima da eficiência limite teórica das células solares de silício cristalino (29,43%). Portanto, há um grande espaço para melhorar a eficiência das células TOPCon, o que tem amplo prospects para desenvolvimento.

Ao utilizar a tecnologia PERC para melhorar a eficiência de conversão de células solares, espera-se alcançar a utilização verde, de baixo carbono e eficiente de equipamentos de energia e atingir a eficiência.

Em 24 de agosto deste ano, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação, junto com outros cinco departamentos, lançou um plano de ação para acelerar o desenvolvimento inovador, verde e de baixo carbono de equipamentos elétricos. Seus objetivos principais são melhorar significativamente a estrutura de oferta de equipamentos elétricos em 5-8 anos; A eficiência de transmissão e distribuição da rede elétrica foi significativamente aprimorada. O vice-presidente da Mingyang Smart também propôs na "Cúpula Carbono Neutro e Zero Carbono China 2022 e no Quinto Fórum Internacional de Investimentos em Energia da China" que no futuro, a transmissão e distribuição de energia devem se esforçar para serem alocadas por parque como unidade.

4. Bateria TOPCon: direção-chave de desenvolvimento e aplicação

De acordo com as dez principais áreas de desenvolvimento verde e de baixo carbono para equipamentos elétricos, os equipamentos solares devem se concentrar no desenvolvimento de tecnologias de células fotovoltaicas eficientes e de baixo custo. Está comprometido em desenvolver tecnologias de operação e manutenção integradas e sistemas inteligentes de gestão fotovoltaica baseados em 5G, computação avançada, inteligência artificial e outras novas tecnologias de informação da próxima geração.

De acordo com as direções-chave de promoção e aplicação em dez grandes campos de equipamentos elétricos, os equipamentos solares devem continuar promovendo a industrialização de tecnologias de células solares de silício cristalino, como TOPCon, HJT, IBC, perovskita e tecnologias de módulos de células empilhadas, enquanto fortalecem a pesquisa e aplicação de novas tecnologias fotovoltaicas eficientes e de baixo custo, além da demonstração piloto e aplicação industrial de fotovoltaico inteligente.