BC, IBC, TBC, HBC, HPBC... เทคโนโลยี BC เหล่านี้มีความเชื่อมโยงกันอย่างไร?
บทนำ
ในวันแรกที่ฉันรายงานตัวเข้าสายการผลิต BC หัวหน้างานบอกว่าเราทำ TBC โรงงานข้างๆ ทำ HPBC และคนในอินเทอร์เน็ตพูดถึง HBC, ABC, DBC... "ฉันแยกไม่ออกเลยสักตัว ฉันเลือกอาชีพผิดหรือเปล่า?" ไม่ต้องกังวล บทความนี้ทำสิ่งเดียวคืออธิบายตรรกะเบื้องหลังตัวอักษรเหล่านี้ เมื่ออ่านจบ คุณจะรู้ว่าพวกมันอยู่ในตระกูลเดียวกัน ที่จริงแล้วอาจพูดได้ว่าพวกมันเป็น "คนคนเดียวกันที่ใส่ชุดต่างกัน"
ส่วนที่หนึ่ง: BC เป็นนามสกุล ไม่ใช่ชื่อจริง
หลายคนมักมองว่า BC เป็นเทคโนโลยีเซลล์เฉพาะที่เทียบเท่ากับ PERC และ TOPCon นี่คือกับดักแรก
BC = Back Contact
มันไม่ได้หมายถึง "ใช้เทคโนโลยีพาสซีฟอะไร" หรือ "ใช้รูปแบบการโดปอะไร" มันบอกเพียงสิ่งเดียว: อิเล็กโทรดอยู่ด้านหลัง และด้านหน้าไม่มีเส้นกริด
ดังนั้น BC จึงเหมือน "นามสกุล" ลักษณะร่วมของเซลล์ที่มีนามสกุล BC คือด้านหน้าที่สะอาดและอิเล็กโทรดทั้งหมดวางอยู่ด้านหลัง ส่วน "ชื่อจริง" (พาสซีฟ การโดป และเมทัลไลเซชันเฉพาะ) แตกต่างกันไปตามผู้ผลิต
การเปรียบเทียบ: BC คือหมวดหมู่ "สมาร์ทโฟน" ในขณะที่ TOPCon และ HJT คือ "ระบบปฏิบัติการ" คุณสามารถใช้ Android (TOPCon) หรือ iOS (HJT) แต่ไม่ว่าจะใช้ระบบใด มันก็ยังเป็นโทรศัพท์
นี่คือเหตุผลที่อุตสาหกรรมเรียก BC ว่า "เทคโนโลยีแพลตฟอร์ม"มันให้กรอบโครงสร้างที่สามารถรองรับรูปแบบพาสซีฟที่แตกต่างกัน
ส่วนที่สอง: IBC รุ่นพื้นฐานของตระกูล BC
IBC = Interdigitated Back Contact
IBC เป็นโครงสร้างพื้นฐานของ BC และเป็นรูปแบบเซลล์ BC ที่คลาสสิกที่สุด คุณสมบัติหลัก:
ซับสเตรตเวเฟอร์ชนิด N
บริเวณ P+ และ N+ ด้านหลังสลับกันเหมือนฟันหวี (โครงสร้างแบบ interdigitated)
ขั้วไฟฟ้าโลหะด้านหลังจัดเรียงตามบริเวณ P+ และ N+ ตามลำดับ
ไม่มีเส้นกริดด้านหน้า มีเพียงชั้นเคลือบป้องกันแสงสะท้อนและชั้นพาสซิเวชัน
ในปี 1975 Schwartz และ Lammert เสนอแนวคิด back contact เป็นครั้งแรก ในปี 1984 ศาสตราจารย์ Swanson จากมหาวิทยาลัย Stanford ได้สร้างเซลล์แสงอาทิตย์แบบ point-contact เรื่องราวของ IBC เริ่มต้นตั้งแต่ตอนนั้น
คุณสามารถคิดว่า IBC เป็น "เวอร์ชันไร้หน้าของ BC" ที่ไม่มีชั้นพาสซิเวชันเพิ่มเติม อาศัยเพียงโครงสร้าง interdigitated เท่านั้น
คำถามคือ: ประสิทธิภาพของ IBC สูงมากแล้ว แต่จะสูงขึ้นไปอีกได้หรือไม่?
คำตอบ: เพิ่มบัฟแบบซ้อนกัน
ส่วนที่สาม: การซ้อนบัฟ เส้นทางวิวัฒนาการของ BC
กรอบโครงสร้างของ BC (ไม่มีเส้นกริดด้านหน้า + การสลับกันด้านหลัง) ถูกกำหนดไว้แล้ว แต่รูปแบบพาสซิเวชันสามารถเปลี่ยนได้ นี่คือพลังของ "เทคโนโลยีแพลตฟอร์ม"
TBC = TOPCon + BC
เพิ่มชั้นพาสซิเวชันแบบ tunnel oxide + doped polysilicon ของ TOPCon ลงบนโครงสร้าง BC ก็จะได้ TBC
| การเปรียบเทียบ | TOPCon | TBC |
|---|---|---|
| ด้านหน้า | มีเส้นกริด (บังแสง ~3%) | ไม่มีเส้นกริด (บังแสง 0%) |
| ด้านหลัง | หน้าสัมผัสพาสซิเวชันแบบ tunnel oxide | หน้าสัมผัสพาสซิเวชันแบบ tunnel oxide + โครงสร้าง interdigitated |
| รูปแบบพาสซิเวชัน | เหมือนกับ TOPCon | เหมือนกับ TOPCon |
| ความแตกต่างหลัก | หน้าสัมผัสสองหน้าแบบดั้งเดิม | Back contact + การสลับกัน |
สรุปในหนึ่งประโยค: TBC = พาสซิเวชันของ TOPCon + โครงสร้างของ BC ประสิทธิภาพสูงขึ้น (ลดการบังแสงด้านหน้า 3% ≈ Jsc เพิ่มขึ้นประมาณ 1-1.5 mA/cm²) แต่กระบวนการผลิตซับซ้อนขึ้น
ประสิทธิภาพ TBC ล่าสุดของ LONGi ทะลุ 27% แล้ว โดยใช้เส้นทางนี้
HBC = HJT + BC
การวางชั้นพาสซิเวชันเฮเทอโรจังก์ชันซิลิคอนอสัณฐานของ HJT ลงบนโครงสร้าง BC จะได้ HBC
| การเปรียบเทียบ | HJT | HBC |
|---|---|---|
| ด้านหน้า | มี TCO + เส้นกริด | ไม่มีเส้นกริด |
| รูปแบบพาสซิเวชัน | พาสซิเวชันเฮเทอโรจังก์ชัน i-a-Si:H | เหมือนกับ HJT |
| ความแตกต่างหลัก | หน้าสัมผัสสองหน้าแบบดั้งเดิม | Back contact + การสลับกัน |
HBC มีขีดจำกัดประสิทธิภาพทางทฤษฎีสูงที่สุด (พาสซิเวชันซิลิคอนอสัณฐานดีเยี่ยมโดยธรรมชาติ + ไม่มีการบังแสงด้านหน้า) แต่ช่วงอุณหภูมิกระบวนการแคบและการลงทุนอุปกรณ์สูง ทำให้การผลิตจำนวนมากยากที่สุด Risen Energy และ Golden Stone Energy กำลังดำเนินตามเส้นทางนี้
สรุปสองเส้นทาง "การซ้อนบัฟเฟอร์":
TBC = "แกน" ของ TOPCon ใส่ใน "เปลือก" ของ BC → การสืบทอดกระบวนการที่ดี สามารถปรับปรุงสายการผลิต TOPCon ได้ HBC = "แกน" ของ HJT ใส่ใน "เปลือก" ของ BC → เพดานประสิทธิภาพสูงที่สุด แต่ก็มีเกณฑ์การผลิตจำนวนมากสูงที่สุดเช่นกัน
ส่วนที่สี่: การตั้งชื่อผู้ผลิต ตรรกะเดียวกัน ต่างคนต่างเรียก
IBC, TBC และ HBC ข้างต้นเป็นชื่อเส้นทางเทคนิคที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรม แต่ผู้ผลิตแต่ละรายก็มีชื่อแบรนด์ผลิตภัณฑ์ของตนเอง ซึ่งทำให้ผู้เริ่มต้นสับสนยิ่งขึ้น
| ผู้ผลิต | ชื่อแบรนด์ผลิตภัณฑ์ | สาระสำคัญทางเทคนิค | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| LONGi | HPBC | ซับสเตรตชนิด P BC | Hybrid Passivated BC รุ่นแรกใช้เวเฟอร์ชนิด P |
| LONGi | HPBC 2.0 | BC บนซับสเตรตชนิด N | หลังอัปเกรด เข้าใกล้ TBC |
| Aiko | ABC | แบ็คคอนแทคชนิด N | All Back Contact 基于 N-type IBC 结构 |
| Yidao | DBC | DAO-BC | แผน BC ของ Yidao เอง |
| Maxeon | IBC | Classic IBC | เส้นทางดั้งเดิมของ SunPower/Maxeon |
เห็นรูปแบบไหม? ชื่อผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิต = เส้นทางเทคนิค + ป้ายแบรนด์ HPBC โดยพื้นฐานแล้วคือ P-type BC, ABC โดยพื้นฐานแล้วคือ N-type IBC และ IBC ก็คือ IBC แกนหลักทางเทคนิคไม่เคยหลุดพ้นจากเส้นทางไม่กี่เส้นทางที่กล่าวมาข้างต้น
เช่นเดียวกับ "Huawei Mate" และ "Xiaomi 14" ต่างก็เรียกว่าโทรศัพท์ เพียงแต่ยี่ห้อต่างกัน HPBC และ ABC ต่างก็เป็น BC เพียงแต่มาจากผู้ผลิตต่างกัน
ส่วนที่ห้า: ความเข้าใจผิดสามประการที่พบบ่อย ไขข้อข้องใจในครั้งเดียว
ความเข้าใจผิดที่ 1: "BC เป็นเทคโนโลยีอิสระที่แข่งขันกับ TOPCon/HJT"
ผิด BC คือนวัตกรรมเชิงโครงสร้าง ในขณะที่ TOPCon/HJT คือนวัตกรรมการพาสซิเวชัน เป็นสองมิติที่แตกต่างกัน BC สามารถรวมกับ TOPCon (= TBC) หรือกับ HJT (= HBC) ได้ ไม่ใช่ความสัมพันธ์แบบ "แข่งขัน" แต่เป็นความสัมพันธ์แบบ "ผสมผสาน"
ความเข้าใจผิดที่ 2: "HPBC เหมือนกับ HBC"
ผิด H ใน HPBC ย่อมาจาก Hybrid (การพาสซิเวชันแบบไฮบริด) ในขณะที่ H ใน HBC ย่อมาจาก Heterojunctionชื่อดูคล้ายกัน แต่เส้นทางเทคนิคแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง HPBC ใช้เวเฟอร์ชนิด P + การพาสซิเวชันแบบไฮบริด ในขณะที่ HBC ใช้เวเฟอร์ชนิด N + การพาสซิเวชันแบบเฮเทอโรจังก์ชันซิลิคอนอสัณฐาน
ความเข้าใจผิดที่ 3: "IBC ถูกยกเลิกไปแล้ว ตอนนี้เป็น TBC/HBC ทั้งหมด"
ไม่ถูกต้องทั้งหมด ในฐานะรุ่นพื้นฐาน IBC ยังคงเป็นรากฐานโครงสร้างของเซลล์ BC ทั้งหมด ทั้ง TBC และ HBC เป็นการเพิ่มชั้นพาสซิเวชันบนโครงสร้าง IBC Maxeon ยังคงผลิต IBC แบบคลาสสิกในปริมาณมากจนถึงทุกวันนี้ โดยมีประสิทธิภาพที่ไม่ได้ต่ำเลย เพียงแต่มองจากมุมของเพดานประสิทธิภาพ การเพิ่มบัฟแบบซ้อนกันนั้นสูงกว่า
บทสรุป
BC คือเปลือก TOPCon/HJT คือแกน IBC คือหน้าตาเปล่า TBC/HBC คือเวอร์ชันที่เพิ่มบัฟ และ HPBC/ABC/DBC คือชื่อแบรนด์
เข้าใจสี่ชั้นนี้แล้ว คุณจะถอดรหัสทุกตัวอักษรได้
ครั้งหน้าที่หัวหน้าพูดว่า "สายการผลิตของเราทำ TBC" คุณจะรู้ทันทีว่าเกิดอะไรขึ้น: อ๋อ มันคือการพาสซิเวชันของ TOPCon ที่ใส่เข้าไปในโครงสร้าง BC ไม่มีเส้นกริดด้านหน้า จัดเรียงแบบสลับกันด้านหลัง เข้าใจแล้ว
ooitech เชื่อว่า: BC ไม่ใช่คู่แข่งของ TOPCon หรือ HJT แต่เป็นแพลตฟอร์มโครงสร้างที่สามารถเพิ่มเทคโนโลยีการพาสซิเวชันต่างๆ เข้าไปได้ และการเข้าใจความสัมพันธ์ในตระกูลนี้ทำให้ตัวย่อ BC ทุกตัวชัดเจนทันที
