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高效IBC光伏电池技术何时“飞入寻常百姓家”?

发布时间:2021-10-01 22:41浏览次数:
本文摘要:1.IBC电池阐述及研究进展 IBC(Interdigitatedbackcontact指交叉腹认识)电池,是指电池正面无电极,正负两极金属栅线呈圆形指状交叉排序于电池背面。

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1.IBC电池阐述及研究进展  IBC(Interdigitatedbackcontact指交叉腹认识)电池,是指电池正面无电极,正负两极金属栅线呈圆形指状交叉排序于电池背面。IBC电池仅次于的特点是PN结和金属认识都正处于电池的背面,正面没金属电极遮盖的影响因此具备更高的短路电流Jsc,同时背面可以允许较宽的金属栅线来减少串联电阻Rs从而提升填满因子FF;再加电池前表面场(FrontSurfaceField,FSF)以及较好腐蚀起到带给的开路电压增益,使得这种正面无遮挡的电池不仅切换效率高,而且看起来更加美观,同时,全背电极的组件更加更容易组装。IBC电池是目前构建高效晶体硅电池的技术方向之一。  IBC电池的概念最先于1975年由Lammert和Schwartz明确提出,最初应用于低聚光系统中。

经过将近四十年的发展,IBC电池在一个太阳标准测试条件下的切换效率已超过25%,相比之下多达其它所有的单结晶硅太阳电池。表格一中所列了近几年IBC电池技术的研究进展。美国的SunPower公司是产业化IBC电池技术的领导者,他们早已研发了三代IBC电池,近期的MaxeonGen3电池应用于145um厚度的N型CZ硅片衬底,最低效率已约25%。  SunPower目前享有年产能为100MW的第三代(Gen3)电池生产线,并且还有年产能350MW的生产线开建。

2014年该线生产的电池平均值效率已低约23.62%,其中Voc高达724mV,Jsc约40.16mA/cm2,FF约81.5%,电池的温度系数较低至-0.30%/℃,使用IBC电池的光伏组件效率多达21%。  在IBC结构上,SunPower公司的研发遥遥领先,其它研究成果如德国FraunhoferISE的23%,ISFH的23.1%,IMEC的23.3%等等。

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最近,日本的研发人员将IBC与异质结(HJ)技术相结合,在2014年将晶体硅电池的效率突破到25%以上。其中日本Sharp和Panasonic公司将IBC与HJ技术融合在一起,研发的晶硅多结电池效率分别超过25.1%和25.6%。  在中国,随着光伏产业规模的持续不断扩大,更加多的光伏企业对IBC电池技术的研发展开投放,如天合、晶澳、海润等。

2013年,海润光伏报导了研发的IBC电池效率超过19.6%。2011年,天合光能与新加坡太阳能研究所及澳大利亚国立大学创建合作研究研发低成本可产业化的IBC电池技术和工艺。


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