Les cellules photovoltaïques sont classées par matériau de substrat et peuvent être divisées en batteries de type P et N. Une batterie de type P fait référence à une batterie avec une plaquette de silicium de type P comme substrat, et une batterie de type N fait référence à une batterie avec une plaquette de silicium de type N comme substrat. Les plaquettes de silicium de type P ont un processus de production simple et peu coûteux, tandis que les plaquettes de silicium de type N ont généralement une longue durée de vie et peuvent offrir une efficacité de batterie plus élevée, mais le processus est plus complexe. Cela est principalement dû au fait que la miscibilité de l'élément phosphore dopé au silicium, du phosphore et du silicium de type N est mauvaise et facile à répartir de manière inégale, et que le coefficient de séparation de l'élément bore, du bore et du silicium dopé au silicium de type P est équivalent, l'uniformité de la dispersion est facile à contrôler, le coût est inférieur.Par conséquent, à l'heure actuelle, le produit principal de l'industrie photovoltaïque est constitué de plaquettes de silicium de type P, et les batteries de type P correspondantes le sont davantage.

Batteries de type P : les batteries de type P typiques comprennent les batteries BSF, les batteries PERC, les batteries PERC+, etc. Parmi ces catégories, elles apparaissent à des moments différents et leur évaluation par le marché est différente. La première technologie de production d'énergie photovoltaïque était basée sur les batteries BSF, puis la technologie des batteries PERC a commencé à remplacer la technologie BSF, puis la technologie des batteries PERC a été optimisée pour former la technologie PERC+.

1. Batterie BSF Une fois la jonction PN des cellules photovoltaïques en silicium cristallin fabriquée, la couche P+ est préparée en déposant un film d'aluminium sur la surface de rétroéclairage de la plaquette de silicium, formant ainsi un champ arrière en aluminium. L'aluminium en tant que champ arrière présente de nombreux avantages, tels que la réduction du taux de coïncidence de surface et l'augmentation de l'absorption des ondes longues, mais l'efficacité de conversion photoélectrique des batteries de champ arrière en aluminium présente également certaines limites. En termes de processus, la préparation d'une batterie BSF doit passer par le nettoyage et le toison, la diffusion et le collage, la gravure du verre de silicium déphosphoré, le PECVD, la sérigraphie, le frittage, les tests et le tri.Le procédé batterie BSF est le procédé général de préparation de cellules photovoltaïques, puis valorisé, qui repose sur ce procédé.

2. La batterie PERC est basée sur la batterie BSF traditionnelle, ajoutant deux processus de passivation arrière et de démarrage laser, et les performances ont été considérablement améliorées. L'équipement de base d'application correspondant comprend une machine de nettoyage, une machine de toison, un four de diffusion, une machine d'ablation laser, une machine de gravure, un PECVD, un équipement de sérigraphie, un four de frittage, une machine de test et de tri, etc. Une machine de nettoyage d'auge est également requise si le polissage arrière processus est ajouté.

Batterie de type N : bien que les batteries PERC occupent le courant dominant, l'efficacité de conversion photoélectrique des batteries de type N est plus élevée, même si la difficulté technique est importante, mais pour réduire les coûts et augmenter l'efficacité, les entreprises accélèrent la recherche et le développement. Les batteries de type N comprennent les batteries IBC, HJT, HBC et TOPcon. Parmi eux, TOPcon et HJT sont les principales voies techniques et ont commencé à accroître leur production. IBC et HBC sont encore au stade expérimental et de vérification et sont appelés « technologies du futur ».

3. Batterie TOPcon La structure de la batterie TOPCon peut obtenir une passivation parfaite sur la surface de la batterie. Il utilise une couche d’oxyde ultra-mince et est dopé avec du silicium en couche mince, deux opérations efficaces. Enfin, la limite théorique du rendement de conversion peut atteindre 26,6 %. Par rapport à la batterie PERC, le processus TOPCon augmente deux liens : la diffusion du bore et le dépôt de la couche de passivation par contact. Un lien majeur est l'oxydation et le dépôt de polysilicium de type I par LPCVD, qui est divisé en deux sous-catégories, l'une est le processus de diffusion complète et l'autre est le processus au phosphore.Un autre lien important est l'oxydation PECVD et le dépôt de polysilicium de type P, qui est un processus plus court et devrait réduire considérablement les coûts et constitue également l'orientation du développement de la technologie.

4. Batterie HJT La batterie HJT, également connue sous le nom de batterie à hétérojonction, est une cellule solaire hybride et une batterie double face. Par rapport aux batteries PERC et TOPCon, le flux de processus du HJT est considérablement raccourci, ce qui contribue à raccourcir le temps de production et à améliorer l'efficacité de la production. Son processus de préparation comprend probablement le nettoyage et le broyage, le dépôt de silicium amorphe, la préparation du film TCO et la sérigraphie. Parmi eux, le dépôt de silicium amorphe et la préparation du film TCO sont deux maillons clés, et il existe deux méthodes de préparation. La méthode de dépôt de silicium amorphe est le PECVD ou CAT-CVD. Par rapport au premier, le second présente une qualité filmogène supérieure et un meilleur effet de passivation sur les tranches de silicium, mais son uniformité est médiocre et le coût de maintenance est élevé.La méthode utilisée pour préparer la membrane TCO est le PVD ou le RPD. Cette dernière technologie a une faible capacité de production d'équipement et un prix élevé, et le brevet est actuellement entre les mains de Sumitomo, au Japon, et est protégé par un brevet. Relativement parlant, l’ancien PVD est plus susceptible de devenir un processus courant.

5. Batterie IBC La batterie IBC, également appelée batterie à contact arrière de type interfinger, est l'une des cellules solaires à grande surface à haut rendement et est également une batterie typique de type N. Ici, les batteries à contact arrière comprennent les batteries MWT, EWT et IBC, l'efficacité de conversion des batteries MWT et EWT est limitée dans une certaine mesure et l'efficacité de conversion théorique des batteries IBC est plus élevée. L'avant de la batterie IBC n'a pas de ligne de grille métallique et les composants à l'arrière ressemblent à des doigts. Cette structure peut augmenter la zone de production d’électricité et améliorer l’efficacité de la production d’électricité. Les batteries IBC peuvent également être intégrées à la technologie de batterie HJT, c'est-à-dire la technologie de batterie HJBC et HBC, et l'efficacité des deux a atteint 25,1 % et 25,6 %, respectivement.

Avec la maturité progressive des technologies TOPCon, HJT, IBC et autres, se rapprochant de la limite théorique de leur efficacité de conversion photoélectrique, l'industrie a commencé à rechercher une nouvelle génération de technologie photovoltaïque. Si ce qui précède sont toutes des batteries au silicium cristallin, alors selon une autre norme, il existe des batteries à couches minces.

Les modules photovoltaïques à pérovskite en font partie, qui utilisent des semi-conducteurs aux halogénures métalliques de type pérovskite comme matériaux de couche absorbant la lumière pour absorber les photons, générer des paires d'électrons et alimenter les batteries. Au début, la pérovskite était considérée comme un minéral métallique. À l'heure actuelle, la pérovskite fait généralement référence à des cristaux ioniques ayant une structure cristalline identique ou similaire à celle du titanate de calcium.En tant que matériau de conversion photoélectrique, il présente les avantages suivants : premièrement, l'efficacité de conversion photoélectrique est très élevée, au cours des dix dernières années, l'efficacité des cellules pérovskites est passée de 3 % à 28 %, et même les laboratoires peuvent atteindre une conversion de 31,3 %. , le taux de croissance est bien supérieur à la vitesse de développement des batteries à base de silicium, 13 ans pour achever le développement des batteries à base de silicium depuis 40 ans. Deuxièmement, le coût de fabrication du matériau est faible et la méthode de synthèse est simple. Troisièmement, il peut obtenir une régulation libre de la bande interdite d'absorption, augmentant ainsi l'efficacité d'utilisation de l'énergie lumineuse, et même, l'efficacité ultime de la batterie laminée devrait dépasser 40 %.Cependant, la technologie actuelle de préparation à grande échelle de la couche de pérovskite n'est pas mature et la stabilité du matériau est insuffisante. Si vous souhaitez poursuivre l'industrialisation, vous devez également mener des recherches plus approfondies sur les performances et la stabilité du appareil.

En résumé:

Du point de vue du modèle actuel de concurrence sur le marché, parce que le processus est conforme à la technologie Perc dominante à l'ère du type P, la technologie TOPcon a naturellement présenté une grande certitude à court terme, et du point de vue de SENC, il s'agit d'un grand probabilité et un volume important. La technologie disruptive représentée par HJT présente de nombreux avantages en termes de performances, mais la chaîne de production, le processus et l'ère Perc ne sont pas connectés, et la production à grande échelle n'est pas économique pour les principaux fabricants de batteries. En tant que technologie au niveau de la plate-forme, HJT s’intègre plus facilement à la technologie des batteries à pérovskite de nouvelle génération pour former des batteries laminées.À l'heure actuelle, la technologie HJT et TOPCon dans le domaine de la fabrication de batteries est entrée dans la véritable phase de bataille, laquelle des deux est la meilleure, la voix du marché n'est pas unanime. Dans l'ensemble, la technologie TOPcon présente des avantages évidents à court terme, et HJT a un plus grand potentiel à l'avenir. La voie technologique des batteries de type N est claire, mais si elle peut être réalisée et si le rythme de mise en œuvre est encore incertain, si la réduction des coûts est inférieure aux prévisions, cela pourrait amener les fabricants en aval à retarder leurs plans de dépenses en capital, ce qui affecterait le court-circuit. performance à terme de ces équipementiers.Il existe également différents chemins techniques pour différentes compositions de demande d'équipement, l'itération technologique affectera la demande d'équipement du fabricant et affectera donc également les performances du fabricant. En bref, l'itération permet à la technologie de continuer à s'améliorer et aux produits de continuer à réduire les coûts et à augmenter l'efficacité, mais les fabricants correspondants seront également confrontés à de nombreux risques.