Primero, la diferencia entre los tipos de obleas de silicio como materia prima.
La diferencia fundamental entre los componentes de tipo P y los de tipo N surge del tipo de materia prima, obleas de silicio que utilizan. Los componentes tipo P utilizan obleas de silicio tipo P, que crean un entorno semiconductor dominado por huecos al incorporar boro trivalente en obleas de silicio puro. Los componentes de tipo N utilizan obleas de silicio de tipo N, que se incorporan al elemento pentavalente fósforo para formar una estructura semiconductora con una mayoría de electrones. Esta diferencia en los materiales básicos determina la diferencia fundamental en el rendimiento entre los dos.
En segundo lugar, la diferencia en la tecnología de preparación.
En términos de tecnología de preparación, los componentes tipo P han experimentado una transición del tradicional campo posterior de aluminio (Al-BSF) a la tecnología PERC. La tecnología PERC mejora eficazmente la eficiencia de conversión fotoeléctrica de la celda agregando una capa de pasivación en la parte posterior de la celda. Sin embargo, a medida que la tecnología PERC se acerca gradualmente a sus límites teóricos de eficiencia, el desarrollo posterior de componentes tipo P enfrenta desafíos. Por el contrario, la tecnología de preparación de componentes tipo N es más diversa, incluidos TOPCon, HJT, PERT/PERL, IBC, etc. Estas tecnologías no solo tienen una alta eficiencia de conversión, sino que también tienen las características de antiatenuación y bajo coeficiente de temperatura, lo que muestra un mayor potencial de mercado. En particular, la tecnología HJT, con su estructura única de heterounión, genera un mayor voltaje abierto y corriente de cortocircuito, y se convierte en líder en componentes tipo N.
En tercer lugar, rendimiento y aplicación de mercado.
En términos de rendimiento real, los componentes de tipo N suelen tener una mayor eficiencia de conversión y una mejor estabilidad. Esto se debe a la alta movilidad de electrones de los materiales de silicio tipo N y a la avanzada tecnología de preparación. Además, el rendimiento de los módulos tipo N en generación de energía de doble cara y condiciones de poca luz también es mejor que el de los módulos tipo P, lo que les hace tener una perspectiva de aplicación más amplia en fotovoltaica distribuida, alivio de la pobreza fotovoltaica y otros campos. Sin embargo, el alto coste de los componentes tipo N ha sido un obstáculo para su adopción a gran escala. En la actualidad, la industrialización de la tecnología tipo N aún se encuentra en una etapa inicial y el costo de producción es relativamente alto, lo que resulta en precios de mercado elevados. Esto hace que muchos consumidores sigan prefiriendo módulos tipo P con mayor costo y rendimiento al elegir productos fotovoltaicos.
Cuarto, la historia y el desarrollo de la tecnología de células fotovoltaicas.
1. PERC ocupa la corriente principal, cerca del límite de eficiencia de conversión
Al agregar una película de pasivación en la parte posterior de la célula, la tecnología PERC reduce efectivamente la pérdida por recombinación de los portadores fotogenerados, mejorando así la eficiencia de conversión de la célula. La introducción de esta tecnología ha mejorado significativamente la eficiencia de conversión de las baterías tipo P y también ha promovido su popularidad en el mercado. En la actualidad, las baterías PERC han ocupado una posición dominante en el mercado fotovoltaico y se han convertido en la tecnología principal para las baterías tipo P. La tecnología de celda PERC es relativamente madura y rentable, pero la eficiencia de la producción en masa ha alcanzado el 23,2%, acercándose gradualmente al límite teórico de eficiencia de aproximadamente el 24,5%, el espacio de aumento de eficiencia es estrecho y la celda tipo P debido al rico oxígeno en boro. causado por el fenómeno de desintegración de la luz no se puede resolver por completo, los fabricantes enfrentarán el efecto de disminución de la tasa de beneficio marginal de la inversión, el espacio de desarrollo de células tipo P es muy limitado.
2. Las baterías tipo N tienen ventajas obvias y se espera que se conviertan en la nueva corriente principal del mercado fotovoltaico.
A medida que los requisitos del mercado para la eficiencia de conversión de celdas continúan mejorando, los fabricantes fotovoltaicos han comenzado a desarrollar la próxima generación de tecnología de celdas con límites de eficiencia de conversión más altos: baterías de alta eficiencia tipo N. Las baterías tipo N, representadas por TOPCon, HJT e IBC, tienen las ventajas de una alta eficiencia de conversión, antiatenuación, un bajo coeficiente de temperatura y una alta tasa de doble cara, lo que favorece la mejora de la ganancia de generación de energía fotovoltaica y la reducción de los costos de generación de energía. y tienen amplias perspectivas de desarrollo, pero aún se encuentran en las primeras etapas de industrialización debido a los altos costos de inversión.
Las baterías monocristalinas tipo N tienen las siguientes ventajas en comparación con las baterías monocristalinas tipo P:
(1) alta eficiencia: la eficiencia de conversión fotoeléctrica de los componentes de tipo N suele ser mayor que la de los componentes de tipo P, especialmente en condiciones de baja irradiación.
(2) coeficiente de temperatura bajo: el coeficiente de temperatura de los componentes tipo N es bajo, puede mantener un rendimiento relativamente estable en condiciones de alta temperatura, adecuado para aplicaciones en áreas calientes.
(3) fuerte rendimiento anti-desintegración de la luz: los componentes tipo N tienen un mejor rendimiento anti-desintegración de la luz y pueden mantener un alto nivel de rendimiento en uso a largo plazo.
La celda TopCon es un tipo de celda solar basada en el principio de portador selectivo, también conocida como celda de pasivación por oxidación túnel o celda i-TOPCon. Su principio de funcionamiento se basa en el principio de portador selectivo: al agregar una capa de sílice en la superficie de la celda, la celda puede pasar selectivamente a través de los electrones y bloquear el agujero, mejorando así significativamente el voltaje del circuito abierto y el factor de llenado de la celda. .
La celda TopCon se caracteriza por su alta eficiencia, larga vida útil, funcionamiento a alta temperatura, bajo costo y otras ventajas. El diseño estructural de la celda hace que su voltaje de circuito abierto y su factor de llenado mejoren significativamente, por lo que la eficiencia de conversión de la celda es mayor. Al mismo tiempo, debido a su larga vida, puede seguir funcionando durante décadas. Además, esta celda puede funcionar en un ambiente de alta temperatura, mejorando la eficiencia de la celda. Lo más importante es que el costo de producción de las baterías TopCon es bajo, lo cual es una de las razones por las que ha recibido mucha atención en el mercado.
(1) Alta eficiencia: el voltaje del circuito abierto y el factor de llenado de las baterías TopCon se han mejorado significativamente, lo que hace que la celda sea más eficiente para convertir.
(2) Larga vida útil: las baterías TopCon tienen una larga vida útil y pueden durar décadas.
(3) Operación a alta temperatura: la celda TopCon puede funcionar en un ambiente de alta temperatura, mejorando la eficiencia de la celda.