L-industrija fotovoltajka globali għandha kisba importanti x'tiċċelebra permezz ta 'din il-kisba minn JinkoSolar flimkien mal-imsieħba tagħhom u l-istituzzjonijiet ta' riċerka, bit-twaqqif tal-ewwel rekord dinji ċċertifikat għall-effiċjenza taċ-ċelloli solari fuq skala industrijali-. Ir-rekord dinji huwa r-riżultat ta 'ċellula solari TOPCon ta' daqs M10 waħda żviluppata mill-persunal ta 'JinkoSolar u ġie ċċertifikat li għandu effiċjenza massima ta' konverżjoni tal-enerġija ta '26.66%. Għalhekk, l-effiċjenza miksuba tippermetti lill-kumpanija tnaqqas id-distakk fl-effiċjenza miksub bi prodotti prodotti-massa u l-massimu teoretiku.
Barra minn hekk, l-iżvilupp ta' din iċ-ċellula ġie ttestjat u vverifikat b'mod indipendenti minn laboratorju ta' ttestjar akkreditat fiċ-Ċina u rriżulta fl-ogħla valur ta' effiċjenza rrappurtat prodott s'issa fuq ċellula solari TOPCon fuq skala industrijali, li fetaħ post għall-kummerċjalizzazzjoni ta' teknoloġiji solari ta'-effiċjenza għolja.
Eċċellenza Kollaborattiva: Mill-Lab għal Fab
Inħoloq apparat ta' żamma ta' rekord-ġdid permezz ta' sħubija ta' riċerkaturi minn JinkoSolar u l-Istitut tat-Teknoloġija u l-Inġinerija tal-Materjali ta' Ningbo (NIMTE) fi ħdan l-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża, kif ukoll ma' riċerkaturi mill-Università ta' Soochow u l-Università taċ-Ċina Jiliang.
L-aspetti tekniċi tal-innovazzjoni ġew dokumentati f'Nature Energy f'artiklu intitolat, "Dual-side electrical refinement enables industrial tunnel oxide passivating contact silicon solar cells," miktub minn Zhenhai Yang et al., bil-Professur Jichun Ye bħala l-awtur korrispondenti.
Innovazzjoni Teknika: Strateġija ta' Raffinar ta'-Naħal Doppju
It-tim ta 'riċerka utilizza wejfer M10 b'erja effettiva ta'313.3 ċm², konsistenti bis-sħiħ mal-istandards tal-produzzjoni industrijali moderni, li jiżguraw li r-riżultati miksuba huma direttament trasferibbli għall-ambjenti tal-manifattura.
L-avvanz ewlieni jinsab fi strateġija komprensiva ta' ottimizzazzjoni elettrika doppja-li tindirizza limitazzjonijiet li ilhom jeżistu fl-arkitettura taċ-ċelluli TOPCon.
Fuq in-naħa ta’ quddiem, ir-riċerkaturi implimentatiemittenti tal-boron ta'-folja-għoli(bejn wieħed u ieħor 430 Ω/sq) flimkien ma 'disinji tal-grilja ottimizzati. Dan l-approċċ itejjeb b'mod sinifikanti l-passivazzjoni tal-wiċċ billi jnaqqas il-konċentrazzjoni attiva tal-boron u l-fond tad-diffużjoni, u b'hekk jimminimizza r-rikombinazzjoni Auger mas-sottostrat tas-silikon. Il-passivazzjoni msaħħa hija evidenzjata minn żieda fil-ħajja effettiva tat-trasportatur minoritarju minn 0.70 ms sa 1.12 ms u tnaqqis fid-densità tal-kurrent ta 'rikombinazzjoni minn ~ 9 fA/cm² għal ~ 5 fA/cm².
Biex tikkumpensa għaż-żieda fir-reżistenza tal-kuntatt assoċjata ma' emittenti ta' reżistenza għolja-folja-, it-tim ottimizza d-disinn tal-grilja ta 'quddiem, u naqqas l-ispazjar tas-swaba' minn 1,120 μm għal bejn wieħed u ieħor825 μmu tidjiq wisa 'saba ' minn ~ 20 μm sa ~ 10 μm. Din l-ottimizzazzjoni mhux biss tikkumpensa għat-telf tat-trasport tat-trasportatur iżda tnaqqas ukoll l-isfumatura ottika u l-konsum tal-pejst tal-fidda.
Fuq in-naħa ta’ wara, it-tim introduċa rumanzdoppju-struttura tal-ossidu tal-mina/polysiliconiddisinjat biex itaffu d-degradazzjoni kkaġunata mill-metallizzazzjoni-. Mikroskopija elettronika ta 'trażmissjoni u analiżi ta' spettroskopija dispersiva tal-enerġija wrew li f'kampjuni konvenzjonali ta 'saff wieħed-, atomi tal-fidda jippenetraw kompletament is-saff tal-polysilicon u jinfiltraw is-sottostrat tas-silikon. B'kuntrast, l-istruttura ta 'saff doppju-imblokka b'mod effettiv id-diffużjoni tal-fidda-is-saff ta' barra tal-polysilicon iwaqqaf il-biċċa l-kbira tal-penetrazzjoni tal-fidda, filwaqt li s-saff ta 'l-ossidu ta' ġewwa jkompli jipprevjeni l-fidda milli tinvadi s-sottostrat.
Is-saff ta 'ġewwa tal-polysilicon taċ-ċellula solari għandu livell akbar ta' kristallinità, kif ukoll densità mnaqqsa tal-konfini tal-qamħ. Barra minn hekk, is-saff ta 'barra, jew amorfu, taċ-ċellula solari jipprovdi kanal ta' diffużjoni kkontrollata għall-fidda biex timmodifika l-istruttura tal-wiċċ taċ-ċellula solari, li tippermetti l-formazzjoni ta 'kuntatti "ohmiċi". Dawn il-bidliet innovattivi fid-disinn taċ-ċellula solari żiedu l-ħajja effettiva tal-carrier minoritarju tagħha (minn 3.54 ms għal 5.87 ms) u żiedu l-vultaġġ taċ-ċirkwit miftuħ impliċit-(minn 752 mV għal 757 mV).
Rekord-Metriċi tal-Prestazzjoni ta' Tkissir
Taħt kundizzjonijiet tat-test standard, iċ-ċellula solari TOPCon ta 'daqs M10 tat metriċi ta' prestazzjoni eċċezzjonali:
Effiċjenza tal-Konverżjoni tal-Enerġija: 26.66%
Vultaġġ taċ-Ċirkwit Miftuħ-(Voc):744.6 mV
Fattur ta' mili (FF): 85.57%
Kurrent ta'-ċirkwit qasir:13.109 mA
Skont il-Professur Ye, l-awtur ewlieni tal-istudju, "L-apparat kiseb83.8% tal-limitu ta 'effiċjenza teoretika, jaqbżu ċ-ċelloli solari TOPCon konvenzjonali". Dan jirrappreżenta titjib sinifikanti fuq il-prestazzjoni elettrika relattiva ta '91.6% taċ-ċelloli TOPCon preċedenti, li joqrob lejn il-livell tat-teknoloġija tal-eterojunction tas-silikon l-aktar avvanzata.
Bifaciality Mtejba għall--Prestazzjoni fid-Dinja Reali
Innovazzjoni importanti hija t-tirqiq lokali tas-saff ta' polysilicon ta' wara fir-reġjuni mhux-metallizzati taċ-ċelloli. It-tim kien kapaċi jżid l-effiċjenza quantum taċ-ċellula meta mdawwal minn wara billi jnaqqas il-ħxuna tal-polysilicon f'dawn ir-reġjuni minn 100 nm għal 40 nm.
Id-dejta sperimentali indikat li t-tnaqqija tal-polysilicon jirriżulta f'żieda fid-densità tal-kurrent ta' ċirkwit qasir ta' 2.88 mA/cm² meta ċ-ċellula tkun illuminata fuq wara. Is-simulazzjonijiet ottiċi indikaw li għal kull tnaqqis ta '10 nm fil-ħxuna tal-polysilicon, it-telf ta' assorbiment parassitiku jitnaqqas b'madwar 0.40 mA/cm², u l-assorbiment effettiv fis-sottostrat tas-silikon jiżdied b'madwar 0.32 mA/cm².
Bħala riżultat, il-bifaciality taċ-ċellula żdiedet minn 83.4% għal 88.3%, u b'mod sinifikanti żiedet ir-rendiment potenzjali tal-enerġija f'sitwazzjonijiet attwali fejn il-ġbir tad-dawl ta 'wara-ġenb jikkontribwixxi għall-ammont totali ta' enerġija prodotta.
Roadmap għal 28% u Lil hinn
Biex tibni fuq dan ir-rekord, JinkoSolar tkompli wkoll tkun mexxejja fit-teknoloġija TOPCon peress li stabbilixxew ir-rekord dinji tal-laboratorju-skala ta 'ċellula solari TOPCon b'effiċjenza ta' 27.02% verifikata minn NPVM fiċ-Ċina. JinkoSolar kien kapaċi wkoll jikseb effiċjenza massima ta 'konverżjoni tal-enerġija ta' 25.58% bl-aktar modulu TOPCon reċenti tagħhom li ġie ċċertifikat minn TÜV SÜD. Biex tippromwovi l-iżvilupp tat-teknoloġija tagħha, JinkoSolar żviluppat pjan direzzjonali tat-teknoloġija fit-tul-. JinkoSolar iddikjarat pubblikament fil-white paper l-aktar reċenti tagħha li tantiċipa li jaqbeż il-limitu ta 'effiċjenza ta' 28% sas-sena 2028, u tistenna li tkompli tiżviluppa t-teknoloġija TOPCon u li żżomm pożizzjoni ta 'tmexxija fil-produzzjoni u l-manifattura ta' moduli fotovoltajċi ta '-effiċjenza għolja.
Implikazzjonijiet għall-Industrija
It-teknoloġija TOPCon bħalissa tikkmanda70% sehem tas-suqfl-industrija fotovoltajka globali, immexxi mill-kost-effettività u l-kompatibilità tagħha mal-proċessi tal-manifattura eżistenti. Dan l-aħħar avvanz fl-effiċjenza juri li ċ-ċelloli TOPCon fuq skala-industrijali għad għandhom spazju sostanzjali għat-titjib, jisfida s-suppożizzjonijiet dwar il-maturità tat-teknoloġija u jestendu l-pjan direzzjonali għaċ-ċelloli solari bbażati fuq is-silikon-.
Il-kisba tipprovdi triq teknika vijabbli biex titnaqqas id-distakk bejn il-produzzjoni industrijali u l-limiti ta 'effiċjenza teoretika, u tkompli ssaħħaħ il-pożizzjoni kompetittiva ta' TOPCon fis-suq solari globali. Hekk kif l-industrija tkompli titlob effiċjenza ogħla u spiża livellata aktar baxxa tal-elettriku, innovazzjonijiet bħal dawn għandhom rwol kruċjali fl-aċċellerazzjoni tat-tranżizzjoni tal-enerġija globali.