태양 전지 기술 BSF PERC TOPCON HJT IBC

Jul 09, 2021

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BSF(Back Surface Field) 태양전지 기술


Towards 20% efficient industrial Al-BSF silicon solar cell with multiple  busbars and fine gridlines - ScienceDirect


BSF(Back Surface Field)는 SRV(Surface Recombination Velocity)를 감소시켜 태양전지 성능을 향상시키는 수단 중 하나로 사용되었습니다. BSF를 생산하는 방법 중 하나는 웨이퍼 후면에 고도핑층을 도입하는 것이다.


효과적인 후면 재결합 속도를 낮출 수 있는 Al 후면 필드(Al-BSF)를 얻기 위해 스크린 인쇄된 알루미늄 및 급속 열합금이 함께 사용됩니다. 이 공정은 19.0% 및 17.0%를 초과하는 태양 전지 효율을 달성하기 위해 고효율, 실험실 제조 및 높은 처리량, 산업 공정으로 결합되었습니다.


Al-BSF의 최적 형성을 위한 중요한 공정 요구 사항은 다음과 같습니다.

  • 합금 온도에 도달하기 위해 빠른 램프 속도 사용

  • 합금화에 앞서 후막 Al 증착.


산업용 p형 실리콘 태양 전지용 p-접촉을 제공하기 위한 일반적인 접근 방식은 알루미늄 합금 스크린 인쇄 및 소성 후면 접촉을 사용하는 것입니다.


Passivated Emitter Rear Contact(PERC) 태양전지 기술


태양 전지에 의해 포착되는 광자의 수를 개선하기 위해 PERC 기술은 전지 후면에 두 개의 추가 레이어를 추가합니다.


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PERC 태양전지


PERC VS BSF


PERC(Passivated Emitter Rear Contact) 기술은 특히 PV 시스템 수준에서 상당한 효율성 향상 이점을 제공하는 프로세스인 후면 웨이퍼 표면 패시베이션과 로컬 후면 접점의 조합입니다.

  • & lt;저조도 및 고온 조건에서 탁월한 성능.

  • 기존의 단결정 셀보다 평방 피트당 더 높은 에너지 밀도.

  • 흡수되지 않은 빛이 태양 전지로 다시 반사되기 때문에 빛 흡수가 증가합니다.

  • 더 큰 내부 반사율; 전자 재결합의 감소.


이러한 층은 세포 내 전자의 움직임을 개선하고 빛을 다시 세포로 반사시켜 단순히 통과할 수 있는 전자를 포착할 수 있는 두 번째 기회를 세포에 제공합니다. PERC의 절대적인 효율성 향상은 제조업체마다 다릅니다. 그러나 셀에서 1% 효율성의 절대적 증가를 대략적으로 기대할 수 있습니다. 즉, 태양광 패널의 효율이 19%라면 PERC를 사용하면 해당 패널의 효율을 20%까지 높일 수 있습니다.


Tunnel Oxide Passivated Contact(TOPCon) 태양전지 기술


TOPCON solar cell


"패시베이션"이라는 단어가 또 있습니다. 사실 TOPCON 기술은 기본적으로 차세대 PERC에 불과하며 기존 방식과 마찬가지로 기존 방식으로 제조된 셀에 추가할 수 있습니다. TOPCon은 초박형 이산화규소(SiO2) 층과 인이 도핑된 다결정 실리콘 층을 추가하는 것을 포함합니다.


TOPCon은 PERC 이후의 논리적 단계이기 때문에 완제품에 많은 추가 비용을 추가하지 않습니다. PERC에 비해 효율성이 추가로 향상될 수 있지만 이론상 최대 효율성은 23.7%입니다. 그러나 현재 TOPCon 기술이 22%를 약간 상회한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.


이종접합(HJT) 태양전지 기술


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이종 접합 태양 전지는 전통적인 결정질 실리콘과 비정질 실리콘의 교대 층으로 만들어지며 후자는 일반적으로 다음과 관련됩니다.박막 태양 전지판. 두 가지 다른 종류의 레이어를 결합하여 HJT 셀은 더 많은 파장의 빛을 흡수하고 서로 다른 레이어가 함께 작동하여 오늘날 시장에서 가장 효율적인 셀을 만듭니다.


불행히도 HJT 기술은 기존의 태양 전지와 같은 방식으로 만들 수 없으므로 상당한 재정비와 새로운 산업 공정이 필요합니다. 이것은 HJT 태양광 모듈을 상당히 비싸게 만드는 경향이 있지만 프리미엄 품질과 고성능으로 명성을 얻고 있습니다.


HJT 태양 전지는 이론상 최대 효율이 26.7% 이상이지만 REC Solar 및 Panasonic과 같은 회사의 현재 제품은 약 24%를 초과합니다.


IBC(Interdigitated Back Contact) 태양전지 기술


Back Contact Cell


IBC에는 전면 접촉 에너지 변환 대신 후면 접촉 에너지 변환이 있습니다. 이를 통해 금속 리본의 음영 없이 전지 전면 전체가 햇빛을 흡수하여 더 많은 광자를 에너지로 변환할 수 있습니다.


IBC 태양 전지는 후면에 서로 맞물린(또는 줄무늬) 도핑이 필요하며 후면에만 접점이 있습니다. 이 도핑은 마스킹된 확산, 마스킹된 이온 주입 또는 레이저 도핑에 의해 달성될 수 있습니다. 그런 다음 각 확산 영역을 따라 금속 핑거를 형성하여 태양 전지를 금속화합니다.




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