2015年光伏領跑者計劃推出,國家通過此項計劃引導光伏行業(yè)有序升級,行業(yè)積極響應并順勢加快高效電池技術從研發(fā)走向量產的步伐。
三、多晶黑硅電池
多晶硅片中具有若干不同晶向的晶體,因此單晶廣泛應用NaOH溶液各向異性制絨工藝并不適用于多晶制絨。目前通行的多晶硅制絨工藝主要是HF/HNO3混合溶液的缺陷腐蝕制絨法,此方法制絨后的硅片反射率約為18%,高于常規(guī)單晶制絨后11%的反射率,不利于多晶電池對入射光線的有效吸收。為了進一步降低多晶硅片制絨后的反射率,采用特殊制絨工藝在多晶硅片表面形成納米結構,增加有效多晶硅片對入射光線的吸收。采用這種制絨工藝生產的多晶電池有更低的反射率,此方法制絨的多晶電池從肉眼來看比普通多晶電池更黑,因此這種工藝被稱為黑硅制絨。
多晶黑硅制絨工藝主要有干法制絨和濕法制絨兩種。干法黑硅制絨工藝為反應離子刻蝕法(ReactiveIonEtching,RIE),該方法是等離子體在電場作用下加速撞擊硅片,在硅片表面形成納米結構,從而降低多晶硅片的反射率。濕法黑硅制絨工藝為金屬催化化學腐蝕法(MetalCatalyzedChemicalEtching,MCCE),該方法是在硅片表面附著金屬,利用HF與強氧化劑混合溶液腐蝕硅片表面,附著在硅片表面的金屬隨著腐蝕過程而向下沉積,從而在硅片表面形成納米結構,有效降低硅片表面的反射率。無論干法或是濕法黑硅制絨工藝,都可將多晶電池效率提升0.6%以上,采用多晶黑硅電池封裝的組件功率也可從265W提升到275W。多晶黑硅電池的整個制作工藝簡單,不對硅片造成額外的損傷,使多晶組件可在各種使用條件下保持可靠性,保證了多晶組件在光伏電站整個生命周期發(fā)電量的穩(wěn)定。此外,多晶電池還具有光致衰減低的特點,多晶電池的光致衰減普遍低于1.5%,而PERC單晶電池的光致衰減為2-10%?梢钥闯觯cPERC單晶電池相比,多晶黑硅的光致衰減率具有很好的優(yōu)勢。
在全球的晶體硅光伏產品中,多晶產品仍然占有50%以上的市場需求。多晶產品具有單瓦價格低、工藝成熟、組件可靠性高的特點,有效降低光伏電站風險,為光伏電站收益提供可靠保障。
四、結語
多晶黑硅電池和N型單晶雙面電池在光致衰減率、破片率和機械載荷衰減率等方面均明顯好于PERC單晶電池。因此相比于PERC單晶電池,多晶黑硅電池和N型單晶電池將為光伏電站帶來更為穩(wěn)定的發(fā)電量,光伏電站業(yè)主的投資回報也可以得到更好的保障。光伏電站作為預期運營25年、30年乃至更長時間的投資項目,除了組件初始功率外,還需要關注組件功率在整個電站生命周期的穩(wěn)定性和衰減率,以保證穩(wěn)定的投資回報。
近期,行業(yè)逐漸有企業(yè)開始宣傳PERC單晶雙面電池和組件。據(jù)悉,晶澳太陽能有限公司在2013年已經申請并取得了PERC雙面電池和組件的相關專利。光伏電站業(yè)主如使用PERC單晶雙面組件,除了光致衰減率高、組件隱裂率高和機械載荷衰減率高等風險外,可能會面臨專利糾紛和法律風險,這也是業(yè)主需要注意的方面。
作者: 來源:摩爾光伏
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