TOPCon 电池采用N 型衬底,技术路线多样,较传统的PERC 电池效率明显领先,相较于HJT 等电池短期内具有成本优势,2022 年有望迎来量产。
摘要:
TOPCon 电池建立在PERC 电池的基础架构上,将衬底由P 型转换为N型,并形成了背面钝化接触结构。一方面,N 型半导体少子寿命更高,无硼氧复合,并且对金属污染宽容度更高。另一方面,隧穿氧化层提供了良好的化学钝化性能,很大程度上降低了界面复合,并且允许多数载流子有效地隧穿通过到掺杂多晶硅层。掺杂的多晶硅层与基体形成n+/n 高低场,可以有效阻止少数载流子运动至表面,形成选择性钝化接触。
TOPCon 电池的核心工序存在多条技术路线。氧化层钝化接触制备为TOPCon 在PERC 的基础上增加的工序,也是TOPCon 的核心工序,主要有4 种技术路线,分别为LPCVD 本征+磷扩,LPCVD 离子注入,PECVD原位掺杂,PVD 原位掺杂。LPCVD 工艺路线当前较为成熟,其原理是在低压高温状态下使气态化合物发生分解,进而沉积在衬底表面形成所需薄膜。,而PECVD、PVD 可以解决绕镀问题,优缺点各异。
TOPCon 较其他各类电池优势明显,主要包括高效率,高发电量,与PERC 产线的高兼容度。高发电量方面,晶科能源产品白皮书披露,N型TOPCon 电池双面率可以达到 85%,较PERC 70%左右的双面率明显提高,折算至综合效率端大致形成1pct 左右的效率优势。在兼容度方面,大部分的TOPCon 产线可以从PERC 产线升级得来,极大降低设备投资成本。此外,TOPCon 产线延长了PERC 产线生命周期,有助于降低折旧费用。TOPCon 和PERC 产线均为高温工艺,且TOPCon 技术最大程度保留和利用了现有传统P 型电池设备制程。
TOPCon 电池理论转换效率领先各类电池,极限效率可达到28.7%。
从理论极限效率来看,根据权威测试机构德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)测算,TOPCon 电池的理论极限效率达到 28.7%,高于HJT的27.5%和PERC 的 24.5%,且最接近晶体硅太阳能电池理论极限效率29.43%。根据隆基最新测算,TOPCon 电池理论极限效率维持28.7%,HJT 理论极限效率提升至28.5%,仍小幅低于双面 TOPCon 极限效率。目前TOPCon 电池技术大幅降低了背表面场复合速率和背面金属接触复合,使得电池具备超700mV 的高开路电压,目前ISFH 在实验室的最高效率已经达到26.1%。
原标题:光伏技术系列1:TOPCON性价比优势凸显 量产加速渗透率高增