TOPCon电池组件应用研究开发

更新时间:2023-08-05 20:01:53 1689次查看

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截至日期：

2024-07-18

地　　区：

江苏 - 连云港

来　　源：

连云港神舟新能源有限公司

联系电话：

待定 (联系时，请说在中冶有色技术网看到)

“TOPCon电池组件应用研究开发”详情描述

需求背景

2019年全球温室气体排放再创新高，达到591亿吨二氧化碳当量，其中中国排放140亿吨，人均排放9.7亿吨，超过欧盟，我国将面临被征收高额“碳关税”的风险，因此能源转型迫在眉睫。我国目前光伏发电量2605亿千瓦时，占总发电量的3.5%，作为“碳中和”的主要手段之一，光伏发电能力仍需要持续提高。

太阳能电池组件(也叫太阳能电池板)是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。

随着大硅片技术的逐渐成熟，组件转换效率的提升已经逐渐接近瓶颈，组件效率的提升目前只能依靠高效电池技术，其中TOPCon电池技术是最接近量产的高效技术。

2013 年，德国Fraunhofer研究所首次提出了 TOPCon 的电池结构，TOPCon 是隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivated Contact)的简称，其电池结构为 N 型硅衬底电池，在 PERC (PERT)电池制备工艺的基础上，在电池背面制备一层超薄二氧化硅，然后再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，有效降低表面复合和金属接触复合，在钝化界面的同时起到吸收载流子的作用，可以极大地提升太阳能电池的效率，量产效率较 PERC 高 1%左右，最高理论效率为 28.7%，为电池转换效率进一步提升提供了更大的空间。

TOPCon技术最大优势在于其与PERC电池产线的良好兼容性，常规PERC电池产线只需要额外增加部分设备即可具备TOPCon生产能力。而TOPCon与PERC相比主要变动及新增三个环节设备：硼扩散，隧穿氧化和非晶硅(LPCVD 或 PECVD)，去绕镀清洗。其中隧穿氧化和非晶硅镀膜为TOPCon工艺的关键环节，LPCVD为关键设备。目前行业内PERC电池产能在 250GW以上，部分较新的产线都预留有TOPCon电池的升级空间，预计未来2-3年，TOPCon技术将迎来广泛的应用。

TOPCon电池结构示意图

需解决的主要技术难题

随着大硅片技术的逐渐成熟，组件转换效率的提升已经逐渐接近瓶颈，组件效率的提升目前只能依靠高效电池技术，其中TOPCon电池技术是最接近量产的高效技术。但以下需要相关领域专家进行技术指导：

(1)TOPCon电池由于背面存在一层特殊的钝化层，需要开发专门的无损切割激光工艺来降低TOPCon电池的切割损耗;

(2)快速准确的IV测试技术是TOPCon组件IV测试的难点，高电容效应导致TOPCon组件存在功率测试失真的现象，而且测试时间较长，需要研究开发一种适合量产的TOPCon组件测试方法，来保证测试组件的准确性和快速性。该问题的解决将有力推进TOPCon组件量产，提升TOPCon组件生产产能，从而降低成本。

期望实现的主要技术目标

共同研发形成以下技术创新：

(1)开发一种无损切割激光工艺来降低TOPCon电池切割后的效率损耗，提升组件效率。

(2)研发TOPCon测试设备硬件的提升和测试方法的优化。提升光源脉宽，消除电容效应，即在有限的测试时间中将扫描时间集中在最大功率点范围附近，提升量产效率，降低组件成本。

公司介绍

连云港神舟新能源有限公司由中国航天科技集团第八研究院下属的上海航天汽车机电股份有限公司(股票代码600151)投资建设，是以太阳能光伏电池组件研发、制造、技术服务于一体的航天光伏产业项目。公司于2010年8月成立，注册资金2.5亿元，注册地点连云港赣榆区。经过近几年技术改造、提高劳动生产率等措施，年产能已达到1.5GW，处于国内领先水平。。先后通过并取得ISO9001、ISO14001、ISO45001体系认证证书;获得高新技术企业证书、江苏省企业技术中心授牌、江苏省工程技术研究中心授牌;自主研发的HT品牌太阳能电池组件产品已形成三大系列20余个品种，并先后获得UL、CQC、TUV、CEC、JET、Rina、CSA等国内外权威认证机构产品认证，产品远销波兰、德国、意大利、印度、日本、巴西等国家。

公司致力于航天高科技技术应用和产业化建设，努力实现航天机电光伏产能建设目标，加快航天光伏产业布局，提升产业整体能力，是航天新能源光伏产业链的重要产业基地。

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TOPCon技术 太阳能电池板 太阳能电池

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