Tế bào quang điện được phân loại theo vật liệu nền và có thể được chia thành pin loại P và N. Pin loại P dùng để chỉ pin có tấm wafer silicon loại P làm chất nền và pin loại N dùng để chỉ pin có tấm wafer silicon loại N làm chất nền. Tấm silicon loại P có quy trình sản xuất đơn giản và chi phí thấp, trong khi tấm silicon loại N thường có tuổi thọ cao và có thể mang lại hiệu quả sử dụng pin cao hơn, nhưng quy trình này phức tạp hơn. Điều này chủ yếu là do khả năng trộn lẫn của nguyên tố phốt pho pha tạp silicon, phốt pho và silicon loại N kém và dễ phân bố không đồng đều, và nguyên tố boron pha tạp silicon loại P, hệ số tách boron và silicon là tương đương, độ phân tán đồng đều dễ dàng kiểm soát, chi phí thấp hơn.Vì vậy, hiện nay, sản phẩm chủ đạo của ngành quang điện là tấm silicon loại P và pin loại P tương ứng thì nhiều hơn.

Pin loại P: Pin loại P điển hình bao gồm pin BSF, pin PERC, pin PERC+, v.v. Trong số các loại này, chúng xuất hiện ở những thời điểm khác nhau và đánh giá của thị trường về chúng cũng khác nhau. Công nghệ phát điện quang điện ban đầu dựa trên pin BSF, sau đó công nghệ pin PERC bắt đầu thay thế công nghệ BSF, sau đó công nghệ pin PERC được tối ưu hóa để hình thành công nghệ PERC+.

1. Pin BSF Sau khi chế tạo mối nối PN của tế bào quang điện silicon tinh thể, lớp P+ được chuẩn bị bằng cách lắng đọng một màng nhôm trên bề mặt đèn nền của tấm bán dẫn silicon, do đó tạo thành một trường sau bằng nhôm. Nhôm làm trường sau có nhiều ưu điểm, chẳng hạn như giảm tốc độ trùng khớp bề mặt và tăng khả năng hấp thụ sóng dài, nhưng hiệu suất chuyển đổi quang điện của pin trường sau nhôm cũng có những hạn chế nhất định. Về mặt quy trình, việc chế tạo pin BSF phải trải qua quá trình làm sạch và làm mịn, khuếch tán và liên kết, khắc thủy tinh silicon khử photpho, PECVD, in lụa, thiêu kết, thử nghiệm và phân loại.Quy trình pin BSF là quy trình chung để chuẩn bị các tế bào quang điện và sau đó được nâng cấp, dựa trên quy trình này.

2. Pin PERC dựa trên pin BSF truyền thống, thêm hai quá trình thụ động ngược và khởi động laser và hiệu suất đã được cải thiện đáng kể. Các thiết bị cốt lõi ứng dụng tương ứng bao gồm máy làm sạch, máy làm lông cừu, lò khuếch tán, máy cắt laser, máy khắc, PECVD, thiết bị in lụa, lò thiêu kết, máy kiểm tra và phân loại, v.v. Cũng cần có máy làm sạch máng nếu đánh bóng mặt sau quá trình được thêm vào.

Pin loại N: Mặc dù pin PERC chiếm ưu thế nhưng hiệu suất chuyển đổi quang điện của pin loại N cao hơn, ngay cả khi khó khăn kỹ thuật lớn nhưng để giảm chi phí và tăng hiệu quả, các công ty đang tăng tốc nghiên cứu và phát triển. Pin loại N bao gồm pin IBC, HJT, HBC và TOPcon. Trong số đó, TOPcon và HJT là những tuyến kỹ thuật chính và đã bắt đầu mở rộng sản xuất. IBC và HBC vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm và xác minh và được gọi là "công nghệ tương lai".

Pin 3.TOPcon Cấu trúc pin TOPCon có thể đạt được sự thụ động hoàn hảo trên bề mặt pin. Nó sử dụng một lớp oxit siêu mỏng và được pha tạp silicon màng mỏng, cả hai đều hoạt động hiệu quả. Cuối cùng, giới hạn lý thuyết về hiệu suất chuyển đổi có thể đạt tới 26,6%. So với pin PERC, quy trình TOPCon tăng cường hai liên kết: khuếch tán boron và lắng đọng lớp thụ động tiếp xúc. Một liên kết chính là quá trình oxy hóa và lắng đọng polysilicon loại I bằng LPCVD, được chia thành hai loại phụ, một là quá trình khuếch tán hoàn toàn và hai là quá trình phốt pho.Một mối liên kết lớn khác là quá trình oxy hóa và lắng đọng PECVD của polysilicon loại P, đây là một quá trình ngắn hơn và được kỳ vọng sẽ giảm đáng kể chi phí và cũng là hướng phát triển của công nghệ.

4. Pin HJT Pin HJT hay còn gọi là pin dị thể, là loại pin năng lượng mặt trời lai và pin hai mặt. So với pin PERC và pin TOPCon, quy trình của HJT được rút ngắn đáng kể, giúp rút ngắn thời gian sản xuất và nâng cao hiệu quả sản xuất. Quá trình chuẩn bị của nó có thể bao gồm làm sạch và nghiền, lắng đọng silicon vô định hình, chuẩn bị màng TCO và in lụa. Trong số đó, lắng đọng silicon vô định hình và chuẩn bị màng TCO là hai mắt xích chính và có hai phương pháp chuẩn bị. Phương pháp lắng đọng silicon vô định hình là PECVD hoặc CAT-CVD. So với cái trước, cái sau có chất lượng tạo màng cao hơn và hiệu ứng thụ động tốt hơn trên tấm silicon, nhưng tính đồng nhất của nó kém và chi phí bảo trì cao.Phương pháp được sử dụng để chuẩn bị màng TCO là PVD hoặc RPD. Công nghệ thứ hai có năng lực sản xuất thiết bị thấp và giá thành cao, bằng sáng chế hiện thuộc về Sumitomo, Nhật Bản và được bảo hộ bằng sáng chế. Nói một cách tương đối, PVD trước đây có nhiều khả năng trở thành một quy trình chủ đạo.

5. Pin IBC Pin IBC hay còn gọi là pin tiếp xúc mặt sau kiểu ngón tay, là một trong những loại pin mặt trời diện tích lớn hiệu suất cao và cũng là loại pin loại N điển hình. Ở đây, pin tiếp xúc phía sau bao gồm pin MWT, EWT và IBC, hiệu suất chuyển đổi của pin MWT và EWT bị hạn chế ở một mức độ nhất định và hiệu suất chuyển đổi lý thuyết của pin IBC cao hơn. Mặt trước của pin IBC không có đường cổng kim loại và các bộ phận ở mặt sau giống như ngón tay. Cấu trúc này có thể tăng diện tích phát điện và nâng cao hiệu suất phát điện. Pin IBC cũng có thể được tích hợp với công nghệ pin HJT, tức là công nghệ pin HJBC và HBC, và hiệu suất của cả hai lần lượt đạt 25,1% và 25,6%.

Với sự trưởng thành dần dần của TOPCon, HJT, IBC và các công nghệ khác, tiến gần đến giới hạn lý thuyết về hiệu suất chuyển đổi quang điện của chúng, ngành công nghiệp đã bắt đầu tìm kiếm một thế hệ công nghệ quang điện mới. Nếu trên đều là pin silicon tinh thể thì theo tiêu chuẩn khác là pin màng mỏng.

Mô-đun quang điện Perovskite là một trong số đó, sử dụng chất bán dẫn halogen kim loại loại perovskite làm vật liệu lớp hấp thụ ánh sáng để hấp thụ các photon tạo ra các cặp electron và điều khiển pin. Trong những ngày đầu, perovskite được gọi là khoáng sản kim loại. Hiện nay, perovskite thường dùng để chỉ các tinh thể ion có cấu trúc tinh thể giống hoặc tương tự như canxi titanate.Là vật liệu chuyển đổi quang điện, nó có những ưu điểm sau: thứ nhất, hiệu suất chuyển đổi quang điện rất cao, trong mười năm qua, hiệu suất của tế bào perovskite đã tăng từ 3% lên 28% và thậm chí các phòng thí nghiệm cũng có thể đạt được tỷ lệ chuyển đổi 31,3%. , tốc độ tăng trưởng cao hơn nhiều so với tốc độ phát triển của pin silicon, 13 năm để hoàn thành việc phát triển pin silicon trong 40 năm. Thứ hai, chi phí sản xuất vật liệu thấp và phương pháp tổng hợp đơn giản. Thứ ba, nó có thể đạt được sự điều chỉnh tự do về khoảng cách dải hấp thụ, do đó làm tăng hiệu quả sử dụng năng lượng ánh sáng và thậm chí, hiệu suất cuối cùng của pin nhiều lớp dự kiến ​​​​sẽ vượt quá 40%.Tuy nhiên, việc chuẩn bị quy mô lớn hiện nay cho công nghệ lớp perovskite vẫn chưa hoàn thiện và độ ổn định của vật liệu chưa đủ, nếu muốn tiếp tục công nghiệp hóa nhưng cũng cần thực hiện nghiên cứu sâu hơn về hiệu suất và độ ổn định của thiết bị.

Tóm tắt:

Từ góc độ mô hình cạnh tranh thị trường hiện tại, do quy trình này phù hợp với công nghệ Perc chính thống trong kỷ nguyên loại P, nên công nghệ TOPcon đương nhiên mang lại độ chắc chắn cao trong ngắn hạn và từ quan điểm của SENC, nó là một bước tiến lớn xác suất và khối lượng lớn. Công nghệ đột phá do HJT đại diện có nhiều ưu điểm về hiệu suất nhưng dây chuyền, quy trình và kỷ nguyên Perc không được kết nối và sản xuất quy mô lớn không mang lại lợi ích kinh tế cho các nhà sản xuất pin thông thường. Là một công nghệ cấp nền tảng, HJT được tích hợp mượt mà hơn với công nghệ pin perovskite thế hệ tiếp theo để tạo thành pin nhiều lớp.Hiện tại, công nghệ HJT và TOPCon trong lĩnh vực sản xuất pin đã bước vào giai đoạn chiến đấu thực tế, giữa hai bên cái nào tốt hơn, tiếng nói thị trường chưa thống nhất. Nhìn chung, công nghệ TOPcon có những lợi thế ngắn hạn rõ ràng và HJT có tiềm năng lớn hơn trong tương lai. Con đường công nghệ pin loại N rất rõ ràng nhưng liệu có đạt được hay không và tốc độ thực hiện vẫn chưa chắc chắn, nếu mức giảm chi phí ít hơn dự kiến ​​có thể khiến các nhà sản xuất hạ nguồn trì hoãn kế hoạch chi vốn, điều này sẽ ảnh hưởng đến thời gian ngắn. hiệu quả hoạt động lâu dài của các nhà sản xuất thiết bị đó.Ngoài ra còn có các đường dẫn kỹ thuật khác nhau cho các thành phần nhu cầu thiết bị khác nhau là khác nhau, việc lặp lại công nghệ sẽ ảnh hưởng đến nhu cầu thiết bị của nhà sản xuất và do đó cũng ảnh hưởng đến hiệu suất của nhà sản xuất. Tóm lại, việc lặp lại khiến công nghệ tiếp tục được cải tiến, sản phẩm tiếp tục giảm chi phí và tăng hiệu quả, nhưng các nhà sản xuất tương ứng cũng sẽ gặp rất nhiều rủi ro.