Giới thiệu sản phẩm

Bạn đã chạy một so sánh trên dây chuyền. Hai nhóm cell TOPCon, các công thức màng mặt trước khác nhau.

• Nhóm màng gradient: Ngăn xếp gradient SiNx/SiOxNy/SiOx (với các lớp SiOx/SiOxNy có chiết suất thấp)

• Nhóm SiNx thuần túy: SiNx đa lớp thuần túy

Kết quả lại ngược lại.

• Cấp độ cell: nhóm gradient có hiệu suất cao hơn 0,05%-0,1% so với nhóm SiNx thuần túy. Trên cell, màng gradient rõ ràng trông tốt hơn.

• Cấp độ module: sau khi cán màng thành module 66 cell 210×210, nhóm SiNx thuần túy thực tế cao hơn 3-4W về công suất (đo trên dây chuyền).

"Nhóm có hiệu suất cell thấp hơn lại cho công suất module cao hơn." Bộ phận chất lượng liên tục hỏi tại sao, và bạn không thể chỉ trả lời "lợi ích từ đóng gói."

Bài viết này sử dụng một bài báo khoa học vững chắc để giải thích phép toán quang học phản trực giác đó.

Thông số kỹ thuật

Hiệu suất cell ≠ công suất module. Quá trình cán màng nằm ở giữa.

Hãy nhớ một điều: hiệu suất cell và công suất module không phải là phép nhân đơn giản.

Sử dụng module TOPCon 66 cell 210×210 với cell cấp 25,7% làm cơ sở, dữ liệu dây chuyền cho thấy chênh lệch hiệu suất cell 0,1% tương ứng với khoảng 2,8W công suất module. Theo hệ số đó:

Hướng đã đảo ngược hoàn toàn. Lợi thế cấp tế bào đã bị mất trong quá trình cán màng.

Công suất mô-đun không phải là hiệu suất tế bào nhân trực tiếp. Kính, chất bao bọc và tấm nền mang lại lợi ích ghép quang (dương) nhưng cũng gây ra sự không khớp dòng điện và mất mát phân bố (âm). Kết quả thực là công suất đo được. Các công thức chống phản xạ khác nhau tạo ra kết quả sau cán màng rất khác nhau, và đó là gốc rễ của 'mất ở tế bào, thắng ở mô-đun.'

Cơ chế này đã được xác định bởi Zhang et al. 2019 (Energies, DOI:10.3390/en12061168) trên nền tảng PERC, được hỗ trợ bởi mô phỏng SunSolve và đo lường mô-đun.

Ưu điểm kỹ thuật

Một bài báo về PERC giải thích rõ ràng sự đảo ngược

Zhang 2019 đã nghiên cứu lớp phủ chống phản xạ ba lớp phía trước trên mono PERC. Hai lớp đầu tiên cố định là SiNx (20nm/45nm). Chỉ lớp thứ ba thay đổi.

• Phương án A: lớp thứ ba 15nm SiNx (chiết suất 1.99)

• Phương án B3: lớp thứ ba 30nm SiOx (chiết suất 1.46)

Sử dụng mô phỏng quang học SunSolve (bao gồm kết cấu hình chóp), họ tính toán độ phản xạ trung bình có trọng số WAR (300-1100nm):

Ở cấp tế bào, B3 phản xạ ít hơn A, đo được Isc cao hơn 62mA, hiệu suất 21.50% so với 21.35% (+0.15% tuyệt đối). Lớp màng có lớp SiOx chiết suất thấp chỉ thắng trên tế bào.

Nhưng ở cấp mô-đun, biểu đồ đảo ngược. Phần 3.3 nói rõ:

"Vì chất bao bọc EVA hấp thụ ánh sáng bước sóng ngắn, lợi thế đáp ứng quang phổ của tế bào SiOx 30nm bị che lấp một phần... mức tăng công suất mô-đun chỉ còn 0,9W... việc đưa SiOx vào mô-đun đã cắt giảm 57% mức tăng hiệu suất ở cấp độ tế bào."

Chi tiết:

• Tỷ lệ CTM: SiOx 30nm 96.1% so với SiNx 15nm 96,5%. Tỷ lệ của SiOx thực tế thấp hơn.

• Lợi thế +0,15% ở cấp độ tế bào đã mất 57% mức tăng sau khi cán màng.

• Mức tăng công suất mô-đun chỉ 0,9W.

Đó là giải thích ở cấp độ bài báo cho trường hợp của bạn. Nhóm gradient (với các lớp chỉ số thấp SiOx/SiOxNy, như B3 của Zhang) thắng 0,05-0,1% ở cấp độ tế bào nhờ phản xạ chống sóng ngắn. Nhưng sau khi cán màng, EVA hấp thụ ánh sáng sóng ngắn <380nm, cạnh sóng ngắn của nhóm gradient bị bóp nghẹt, CTM giảm, và ở cùng cấp hiệu suất, nhóm SiNx thuần vượt lên.

Ứng dụng sản phẩm

Khoảng cách ở đâu và lớn thế nào

① Cấp độ tế bào: nhóm gradient thắng 0,05%-0,1%, khoảng 1,4-2,8W

Theo đường cơ sở dây chuyền 210 TOPCon 66 tế bào (0,1% hiệu suất tế bào ≈ 2,8W công suất mô-đun), nhóm gradient cao hơn 0,05%-0,1% ở cấp độ tế bào, điều này có nghĩa là 1,4-2,8W cao hơn ở mô-đun.

② Cấp độ mô-đun: SiNx thuần thực tế cao hơn 3-4W (đo trên dây chuyền)

Đo lường cho thấy, công suất mô-đun của nhóm SiNx thuần 3-4W cao hơn nhóm gradient. Cộng thêm bất lợi nhỏ ở cấp độ tế bào, điều này có nghĩa là nhóm SiNx thuần đóng góp 4,4-6,8W nhiều hơn chỉ riêng trong giai đoạn đóng gói. So với mức cơ sở 720W, đó là chênh lệch 0,61%-0,94% về mức tăng đóng gói.

③ Hỗ trợ từ tài liệu: "Cắt giảm 57%" của Zhang 2019 (nền tảng PERC)

Phát hiện PERC của Zhang khớp chặt chẽ: màng với lớp thứ ba SiOx thắng +0,15% ở cấp độ tế bào, nhưng sau khi cán màng, mức tăng bị cắt giảm 57% và tỷ lệ CTM giảm 0,4 điểm.

Chuyển đổi sang 210 TOPCon 66 tế bào, lợi thế 0,1% ở cấp độ tế bào chỉ còn lại khoảng 0,04% sau khi cán màng, và mô-đun hoàn toàn có thể đảo ngược. Cùng nguồn, cùng nguyên nhân với kết quả dây chuyền của bạn là "SiNx thuần cao hơn 3-4W."

④ Tại sao nhóm gradient lại tụt hậu ở cấp độ mô-đun?

Màng gradient với SiOx/SiOxNy có thế mạnh chính trong phản xạ sóng ngắn 300-500nm. Nhưng đó chính là dải băng mà thủy tinh + EVA hấp thụ mạnh nhất trong module. Cạnh sóng ngắn của màng gradient bị vật liệu đóng gói hấp thụ trực tiếp. Trong khi đó, màng SiNx đa lớp thuần túy thực hiện phản xạ triệt để trong dải chính từ >400nm (khả kiến đến cận hồng ngoại) (vẫn hiệu quả sau cán màng, nơi đáp ứng lượng tử của silicon cao hơn), do đó mang lại lợi ích nhiều hơn ở cấp độ module.

Đưa lên dây chuyền: đừng đánh giá chỉ bằng hiệu suất cell

① Có thể chạy trên dây chuyền ngay không?

Cả hai đều được. SiNx đa lớp thuần túy là một lộ trình trưởng thành. Màng gradient (SiNx/SiOxNy/SiOx) cũng có thể thực hiện trên PECVD dạng ống, chỉ cần thêm một lớp phủ và một bước kiểm soát tỷ lệ N/O và độ dày ba lớp.

Gần đây, ngành TOPCon đang thúc đẩy lại phương pháp "màng trước SiNx đa lớp" để thay thế quy trình "màng trước oxit nitơ đa lớp". Dữ liệu bạn thấy là bằng chứng cấp dây chuyền cho xu hướng đó. Không phải màng gradient không tốt, mà là nó đã trượt bài kiểm tra cán màng.

② Có đáng không?

Tùy cách tính. Nhìn vào hiệu suất cell đơn lẻ, màng gradient đẹp hơn 0.05-0.1%. Nhưng ở cấp độ module, SiNx đa lớp thuần túy vượt trội 3-4W, và với giá mỗi watt của module TOPCon hiện tại, đó là khoảng phí bảo hiểm thực sự.

Lựa chọn màng trước phải sử dụng quan điểm hai chỉ số: hiệu suất cell cộng với lợi ích đóng gói. Đừng nhìn chằm chằm vào con số cấp cell đó, nếu không bạn sẽ giống như nhóm gradient, thắng mặt ở cell và thua chất ở module.

③ Có ổn định không?

Cần kiểm tra riêng. Cả hai đều là màng đa lớp, và độ tin cậy lâu dài (độ ổn định của màng dưới nhiệt ẩm, tương thích với các chất đóng gói khác nhau) phải được đo lường. Công trình trước đây của nhóm Hoex tại UNSW đã chỉ ra TOPCon cực kỳ nhạy cảm với công thức đóng gói. Màng chống phản xạ và chất đóng gói có mối liên hệ. Thay đổi lớp phủ, lựa chọn chất đóng gói có thể phải thay đổi theo.

Mẹo tránh bẫy cho công nhân dây chuyền: khi so sánh hai quy trình màng trước, đừng chỉ so sánh hiệu suất cell. Chênh lệch 0.05-0.1% ở cấp cell trông nhỏ, nhưng module có thể đảo ngược vài watt. Đo cả hiệu suất cell và công suất module, đặc biệt cho các module cao cấp theo đuổi phí bảo hiểm cấp công suất.

Giới hạn: điều bài báo không nói

• Zhang 2019 là bằng chứng trên nền tảng PERC, không phải TOPCon. Nhưng quang học chống phản xạ phía trước có cùng nguồn gốc: EVA hấp thụ sóng ngắn, màng SiOx mất cạnh sóng ngắn, CTM giảm. Đó là quy tắc chung của quang học đóng gói, và màng trước TOPCon tuân theo nó. Trường hợp dây chuyền này là TOPCon, phù hợp với hướng của bài báo. Khuyến nghị chạy lại trên dây chuyền của bạn với đáp ứng phổ EQE và phân tách phản xạ trước/sau khi cán màng.

• Cơ chế là suy luận của bài báo này, không phải phán quyết cuối cùng. Giải thích vật lý cho 'màng SiNx đa lớp thuần có mức tăng đóng gói cao hơn' (phổ hiệu dụng được cắt tỉa + hấp thụ ký sinh thấp) cần dữ liệu đáp ứng phổ EQE và phân tách phản xạ/hấp thụ trước/sau cán màng để xác định. Phần này cung cấp khung vật lý và hướng đi. Dải nào chiếm ưu thế và hấp thụ ký sinh đến từ đâu cần dữ liệu phổ dây chuyền.

• Khoảng cách tăng đóng gói 0,61%-0,94% là ước tính bậc độ lớn tính ngược từ 3-4W và 0,05-0,1%. Các chất bao bọc khác nhau (EVA/POE/EPE) và kính khác nhau (phủ/không phủ) sẽ thay đổi con số đó.

• Mô-đun hai mặt và chất bao bọc cắt UV làm thay đổi thêm việc sử dụng sóng ngắn. Khoảng cách giữa hai nhóm có thể phân bố lại trong kịch bản kính kép + UV-pass.

Tổng kết

Cùng tế bào TOPCon, nhóm gradient thắng 0,1% ở cấp tế bào, và sau khi đóng gói mất 4W. Sự khác biệt không chỉ là hiệu suất, mà là bài kiểm tra màng chống phản xạ thay đổi ở giai đoạn mô-đun.

Bài kiểm tra tế bào kiểm tra sóng ngắn toàn phổ, và nhóm gradient trả lời tốt. Bài kiểm tra mô-đun kiểm tra phổ hiệu dụng sau đóng gói, và nhóm SiNx thuần lật ngược tình thế.

Bài báo PERC năm 2019 đã nói rồi: đưa SiOx vào mô-đun và mức tăng cấp tế bào bị cắt 57%. Sự đảo ngược 3-4W đo trên dây chuyền phù hợp với kết luận của bài báo về hướng.

Đối với lựa chọn màng trước, đừng để con số hiệu suất tế bào đơn lẻ quyết định nhịp độ. Tính mức tăng đóng gói vào tổng thể.

Quan điểm của Ooitech

Khoảng cách giữa tế bào và mô-đun ở đây chính là cái bẫy mà chúng tôi theo dõi khi bàn giao dây chuyền mô-đun. Một lớp phủ sáng trên tế bào có thể âm thầm làm hao watt khi kính và EVA được đặt lên trên, vì vậy chúng tôi luôn khuyên khách hàng khóa lựa chọn chống phản xạ dựa trên dữ liệu CTM thực tế, không phải hiệu suất phòng thí nghiệm. Vì Ooitech chỉ xây dựng dây chuyền sản xuất mô-đun, sự kết hợp tế bào-mô-đun này là nơi công việc cán màng và đào tạo quy trình của chúng tôi thực sự phát huy giá trị. Nếu bạn muốn xem những lựa chọn này diễn ra trên dây chuyền TOPCon đang chạy, kênh YouTube Ooitech (www.youtube.com/ooitech) có nhiều cảnh quay nhà máy đáng để theo dõi.