อธิบายเซลล์แสงอาทิตย์ BC: โครงสร้าง ความแตกต่าง กระบวนการผลิต และหลักการบัดกรีสาย

แนะนำผลิตภัณฑ์

เซลล์แสงอาทิตย์ BC ย่อมาจาก เซลล์แสงอาทิตย์แบบ Back Contactเป็นเทคโนโลยีเซลล์ซิลิคอนผลึกประสิทธิภาพสูงที่วางอีมิตเตอร์ สนามหลัง และอิเล็กโทรดโลหะทั้งหมดไว้ที่ด้านหลังของเซลล์ รูปแบบพื้นฐานมักเรียกว่า IBC หรือ Interdigitated Back Contact เซลล์

เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ซิลิคอนผลึกทั่วไป คุณสมบัติที่เห็นได้ชัดที่สุดของเซลล์ BC คือไม่มีเส้นกริดโลหะบนพื้นผิวด้านหน้า เนื่องจากด้านหน้าไม่มีบัสบาร์และนิ้วบังแสง แสงแดดจึงเข้าสู่พื้นผิวเซลล์ได้มากขึ้น ลดการสูญเสียแสง และเพิ่มพื้นที่ผลิตไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ นี่คือเหตุผลที่เซลล์ BC มักใช้สำหรับโมดูลแสงอาทิตย์ประสิทธิภาพสูงและมีความสวยงามสูง

อะไรที่ทำให้เซลล์ BC แตกต่าง

ความแตกต่างสำคัญระหว่างเซลล์ BC และ PERC, TOPCon หรือ HJT ไม่ใช่แค่ประเภทเวเฟอร์หรือชั้นพาสซิเวชันเดียว แนวคิดหลักของเทคโนโลยี BC คือโครงสร้าง: รอยต่อ PN และอิเล็กโทรดโลหะถูกย้ายไปที่ด้านหลังของเซลล์.

ตัวอย่างเช่น TOPCon มักถูกกล่าวถึงในบริบทของซับสเตรตซิลิคอนชนิด N การพาสซิเวชันด้านหน้า และโครงสร้างหน้าสัมผัสพาสซิเวตอุโมงค์ออกไซด์ด้านหลัง PERC มักจะขึ้นอยู่กับการปรับปรุงพาสซิเวชันด้านหลัง HJT ใช้พาสซิเวชันซิลิคอนอสัณฐานและหน้าสัมผัสเฮเทอโรจังก์ชัน ในขณะที่ BC มุ่งเน้นที่การกำจัดการบังแสงของอิเล็กโทรดด้านหน้าโดยการย้ายโครงสร้างการเก็บกระแสไปที่ด้านหลัง

ด้วยเหตุนี้ BC จึงสามารถรวมกับเทคโนโลยีเซลล์อื่นๆ ได้ โดยทั่วไปเทคโนโลยี BC บริสุทธิ์จะแสดงด้วย IBC TOPCon รวมกับ BC สามารถสร้างเทคโนโลยี TBC; HJT รวมกับ BC สามารถสร้างเทคโนโลยี HBC HPBC เป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นเส้นทางที่เกี่ยวข้องกับ IBC ชนิด P ในขณะที่ ABC หมายถึงเทคโนโลยี All Back Contact ซึ่งมักถูกพูดถึงร่วมกับแนวคิดการออกแบบที่ลดการใช้เงินหรือไม่ใช้เงิน

พารามิเตอร์ทางเทคนิค

โครงสร้างเซลล์ BC ทั่วไป

ยกตัวอย่าง IBC การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่สำคัญที่สุดคือทั้งรอยต่อ PN และขั้วไฟฟ้าโลหะอยู่ที่ด้านหลังของเซลล์ พื้นผิวด้านหน้าใช้สำหรับการดูดซับแสงและการพาสซีฟเป็นหลัก ในขณะที่พื้นผิวด้านหลังทำการแยกพาหะและรวบรวมกระแสผ่านบริเวณบวกและลบที่สลับกัน

กระบวนการผลิตเซลล์ IBC

กระบวนการเซลล์ IBC ทั่วไปสามารถสรุปได้ดังนี้:

1. การขัดเงาเคมีและการกำจัดความเสียหาย

2. การแพร่ในท่อ BBr3

3. การเติบโตของหน้ากากออกซิเจนแห้ง

4. การพิมพ์สกรีนสำหรับเปิด BSF เฉพาะที่

5. การแพร่ในท่อ POCl3

6. การสร้างพื้นผิว

7. การพาสซีฟสองด้าน

8. การพิมพ์สกรีนสำหรับเปิดหน้าสัมผัสเฉพาะที่

9. การพิมพ์สกรีนโลหะ

ความท้าทายหลักของเทคโนโลยี BC คือวิธีการเตรียมพื้นที่ชนิด p และชนิด n คุณภาพสูงที่ด้านหลังของเซลล์ในรูปแบบสลับฟันปลา ในกระบวนการทั่วไป สามารถพิมพ์หน้ากากกระจายที่มีโบรอนแบบสลับฟันปลาที่ด้านหลัง หลังจากการกระจาย โบรอนจะเข้าสู่ซับสเตรตชนิด N และสร้างพื้นที่ p+ พื้นที่ที่ไม่มีหน้ากากพิมพ์สามารถสร้างพื้นที่ n+ ผ่านการกระจายฟอสฟอรัส

ที่ด้านหน้า การสร้างพื้นผิวพีระมิดใช้เพื่อเพิ่มการดักจับแสง ในขณะที่สนามผิวหน้าซึ่งมักเรียกว่า FSF ถูกสร้างขึ้นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพทางไฟฟ้า การรวมกันของการจัดการแสงและการเก็บรวบรวมพาหะที่ด้านหลังนี้เป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้เทคโนโลยี BC น่าสนใจสำหรับโมดูลระดับพรีเมียม

ข้อได้เปรียบทางเทคนิค

ไม่มีเงาจากกริดด้านหน้า

ข้อได้เปรียบโดยตรงที่สุดของเซลล์ BC คือพื้นผิวด้านหน้าไม่มีเส้นกริดโลหะ ซึ่งช่วยลดการสูญเสียจากเงาและเพิ่มการใช้แสง สำหรับรูปลักษณ์ของโมดูล พื้นผิวด้านหน้าที่เป็นสีดำทั้งหมดหรือเกือบสม่ำเสมอสามารถให้เอฟเฟกต์ภาพที่สะอาดขึ้น ซึ่งน่าสนใจเป็นพิเศษในการใช้งาน PV เชิงพาณิชย์ อุตสาหกรรม และอาคารแบบกระจาย

ศักยภาพประสิทธิภาพสูงขึ้น

เนื่องจากพื้นผิวด้านหน้าสามารถรับแสงตกกระทบได้มากขึ้น เซลล์ BC จึงมีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพทั้งในทางทฤษฎีและปฏิบัติ เมื่อรวมกับเทคโนโลยีพาสซีฟขั้นสูง เช่น TOPCon หรือ HJT โครงสร้าง BC สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงได้ดียิ่งขึ้น

การบูรณาการเทคโนโลยีที่ยืดหยุ่น

BC ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงเส้นทางเซลล์เดียวเท่านั้น มันสามารถทำงานเป็นโครงสร้างแพลตฟอร์มและรวมกับเทคโนโลยีประสิทธิภาพสูงอื่นๆ นี่คือเหตุผลที่อุตสาหกรรมพูดถึงเส้นทางต่างๆ เช่น TBC, HBC, HPBC และ ABC ทิศทางร่วมกันคือสิ่งเดียวกัน: ลดการสูญเสียแสง ปรับปรุงการเก็บรวบรวมพาหะ และเพิ่มกำลังไฟฟ้าขาออกของโมดูล

การออกแบบกริดด้านหลังแบบพิเศษ

เนื่องจากทั้งขั้วบวกและขั้วลบอยู่ที่ด้านหลัง เลย์เอาต์กริดของเซลล์ BC จึงแตกต่างจากเซลล์ทั่วไปมาก ตัวอย่างต่อไปนี้ใช้เส้นสีแดงสำหรับบัสบาร์บวกและเส้นสีน้ำเงินสำหรับบัสบาร์ลบ โดยใช้เลย์เอาต์ด้านหลังแบบ 18BB เป็นตัวอย่าง

เมื่อแสดงฟิงเกอร์ละเอียดด้วย ฟิงเกอร์บวกและลบจะถูกจัดเรียงในรูปแบบสลับฟันปลา บริเวณรอยต่อ PN ก็กระจายในลักษณะสลับฟันปลาที่คล้ายกัน บัสบาร์หลักจะเก็บรวบรวมกระแสโดยการข้ามและเชื่อมต่อกับโครงสร้างฟิงเกอร์ที่สอดคล้องกัน

จากภาพจริงของเซลล์ BC เราสามารถมองเห็นไม่เพียงแต่เส้นกริดด้านหลัง แต่ยังรวมถึงจุด PAD ทั้งสองด้านของครึ่งเซลล์ จุด PAD เหล่านี้มีความสำคัญต่อการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและการออกแบบการบัดกรี โดยเฉพาะในโครงสร้างการเชื่อมต่อที่มีความหนาแน่นสูง

การประยุกต์ใช้ผลิตภัณฑ์

หลักการบัดกรีสตริงของเซลล์ BC

การบัดกรีเซลล์ BC แตกต่างจากการบัดกรีเซลล์ PERC หรือ TOPCon ทั่วไป สำหรับเซลล์ที่มีกริดสองด้านทั่วไป ริบบอนมักจะเชื่อมต่อจากด้านหลังของเซลล์หนึ่งไปยังด้านหน้าของเซลล์ถัดไป ในเซลล์ BC อิเล็กโทรดทั้งบวกและลบอยู่ที่ด้านหลัง ดังนั้นริบบอนบัดกรีต้องใช้เส้นทางการเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน

ดังที่แสดงในแผนภาพ การบัดกรีสตริงของ BC ทำให้เกิดการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของเซลล์โดยใช้ริบบอนบัดกรีในรูปแบบวนและสลับกันระหว่างเซลล์สองเซลล์ที่อยู่ติดกัน ซึ่งแตกต่างจากวิธีการเชื่อมที่ใช้สำหรับเซลล์ TOPCon ที่ริบบอนเดินจากด้านหลังของเซลล์หนึ่งไปยังด้านหน้าของเซลล์ถัดไป

เซลล์เต็มสามารถแบ่งออกเป็นสองครึ่งเซลล์ A และ B อิเล็กโทรดของครึ่งเซลล์ A และครึ่งเซลล์ B ถูกจัดเรียงตรงข้ามกัน ในระหว่างการบัดกรีสตริงของเซลล์ BC ริบบอนจากเซลล์เริ่มต้นจะถูกดึงไปยังอิเล็กโทรดลบของครึ่งเซลล์ A แล้วตัด จากนั้นตรรกะการเชื่อมต่อต่อไปนี้จะถูกทำซ้ำ:

• จากอิเล็กโทรดบวกของครึ่งเซลล์ A บนเซลล์ 1 ไปยังอิเล็กโทรดลบของครึ่งเซลล์ B บนเซลล์เดียวกัน

• จากอิเล็กโทรดบวกของครึ่งเซลล์ B บนเซลล์ 1 ไปยังอิเล็กโทรดลบของครึ่งเซลล์ A บนเซลล์ 2

• ทำซ้ำวงจรข้างต้นเพื่อเชื่อมต่อสตริงของเซลล์ให้สมบูรณ์

ในพื้นที่ที่เน้น ริบบอนเป็นริบบอนเส้นเดียวต่อเนื่องกัน สีที่แตกต่างกันใช้เพื่อให้ความสัมพันธ์ของอิเล็กโทรดบวกและลบเข้าใจง่ายขึ้นเท่านั้น แผนภาพแสดงรูปแบบการเชื่อมแบบสลับวนบนเซลล์ BC อย่างชัดเจน

สตริงของเซลล์ที่สมบูรณ์แสดงให้เห็นว่าริบบอนเชื่อมถูกจัดเรียงอย่างไรบนเซลล์ BC หลายเซลล์ การทำสตริงประเภทนี้ต้องการการวางริบบอนที่แม่นยำ การควบคุมแรงตึงที่เสถียร การวางตำแหน่งที่แม่นยำ และความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับรูปแบบอิเล็กโทรดด้านหลัง

แผนภาพการไหลของกระแสไฟฟ้าในปัจจุบันอธิบายหลักการเชื่อมต่อแบบอนุกรมเพิ่มเติม เนื่องจากเส้นทางกระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นที่ด้านหลังผ่านการเดินริบบอนแบบสลับ อุปกรณ์และกระบวนการควบคุมการต่อสาย BC จึงมีความต้องการสูงกว่าการบัดกรีริบบอนมาตรฐานสำหรับเซลล์แบบดั้งเดิม

ติดต่อและสั่งซื้อ

ข้อควรปฏิบัติสำหรับการผลิตโมดูล BC

สำหรับผู้ผลิตที่วางแผนจะผลิตโมดูล BC ส่วนการต่อสายเซลล์เป็นหนึ่งในจุดกระบวนการที่สำคัญที่สุด การออกแบบอิเล็กโทรดด้านหลังหมายความว่าไม่สามารถคัดลอกตรรกะการต่อสายแบบเดิมได้ อุปกรณ์ต้องรองรับการจัดตำแหน่งหน้าสัมผัสด้านหลังที่แม่นยำ การป้อนริบบอนที่ควบคุมได้ อุณหภูมิการบัดกรีที่เสถียร และการตรวจสอบที่เชื่อถือได้หลังการเชื่อม

ในการผลิต วิศวกรควรให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดกับค่าออฟเซ็ตของริบบอน คุณภาพของรอยบัดกรี ความเสี่ยงในการแตกของเซลล์ การจับคู่จุด PAD และความสม่ำเสมอของเส้นทางกระแสไฟฟ้า การเบี่ยงเบนเล็กน้อยในการบัดกรีด้านหลังอาจทำให้เกิดความต้านทานเพิ่มขึ้น การสูญเสียกำลัง หรือปัญหาความน่าเชื่อถือหลังการเคลือบและการทำงานกลางแจ้งในระยะยาว

มุมมองของ Ooitech

ในฐานะผู้จัดจำหน่ายอุปกรณ์ เรามองว่าเทคโนโลยี BC ไม่เพียงแต่เป็นการอัปเกรดประสิทธิภาพของเซลล์ แต่ยังเป็นความท้าทายในการผลิตโมดูล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในความแม่นยำของการบัดกรีสายและการควบคุมการเชื่อมต่อด้านหลัง สำหรับสายการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ สิ่งสำคัญคือการออกแบบเครื่องต่อสายให้ตรงกับรูปแบบอิเล็กโทรดของเซลล์ BC จริง แทนที่จะปฏิบัติเหมือนเป็นกระบวนการ TOPCon หรือ PERC ที่ดัดแปลง ในมุมมองของเรา โรงงานที่ประเมินโมดูล BC ควรตรวจสอบความเสถียรของการบัดกรี การเดินริบบอน และประสิทธิภาพ EL ในระดับนำร่องก่อนที่จะเริ่มการผลิตจำนวนมาก