معرفی محصول

سلول خورشیدی BC، مخفف سلول خورشیدی پشت‌تماسی، یک فناوری سلول سیلیکونی کریستالی با راندمان بالا است که در آن امیتر، میدان پشتی و الکترودهای فلزی همگی در سمت پشت سلول قرار می‌گیرند. شکل پایه آن معمولاً به عنوان IBC یا پشت‌تماسی متناوب شناخته می‌شود.

در مقایسه با سلول‌های سیلیکونی کریستالی معمولی، بارزترین ویژگی سلول‌های BC این است که هیچ خط شبکه فلزی در سطح جلو وجود ندارد. از آنجایی که سمت جلو عاری از سایه باسبار و فینگر است، نور خورشید بیشتری می‌تواند به سطح سلول وارد شود، تلفات نوری کاهش می‌یابد و سطح تولید برق موثر افزایش می‌یابد. به همین دلیل است که سلول‌های BC اغلب برای ماژول‌های خورشیدی با راندمان بالا و زیبایی بالا استفاده می‌شوند.

چه چیزی سلول‌های BC را متفاوت می‌کند

تفاوت کلیدی بین سلول‌های BC و سلول‌های PERC، TOPCon یا HJT صرفاً نوع ویفر یا یک لایه غیرفعال‌سازی واحد نیست. ایده اصلی فناوری BC ساختاری است: اتصال PN و الکترودهای فلزی به سمت پشت سلول منتقل می‌شوند.

به عنوان مثال، TOPCon اغلب در رابطه با زیرلایه‌های سیلیکونی نوع N، غیرفعال‌سازی سمت جلو و ساختار تماس غیرفعال تونل اکسید در پشت مورد بحث قرار می‌گیرد. PERC معمولاً بر اساس بهبود غیرفعال‌سازی پشت است. HJT از غیرفعال‌سازی سیلیکون آمورف و تماس هتروجانکشن استفاده می‌کند. با این حال، BC بر حذف سایه الکترود سمت جلو با انتقال ساختار جمع‌آوری جریان به پشت تمرکز دارد.

به همین دلیل، BC را می‌توان با سایر فناوری‌های سلول ترکیب کرد. فناوری خالص BC معمولاً با IBC نشان داده می‌شود. TOPCon به اضافه BC می‌تواند فناوری TBC را تشکیل دهد؛ HJT به اضافه BC می‌تواند فناوری HBC را تشکیل دهد. HPBC معمولاً به عنوان یک مسیر مرتبط با IBC نوع P شناخته می‌شود، در حالی که ABC به فناوری All Back Contact اشاره دارد که اغلب همراه با مفاهیم کاهش نقره یا طراحی بدون نقره مورد بحث قرار می‌گیرد.

پارامترهای فنی

ساختار سلول BC معمولی

با در نظر گرفتن IBC به عنوان مثال، مهم‌ترین تغییر ساختاری این است که هم اتصال PN و هم الکترودهای فلزی در سمت پشتی سلول قرار دارند. سطح جلویی عمدتاً برای جذب نور و غیرفعال‌سازی استفاده می‌شود، در حالی که سطح پشتی جداسازی حامل‌ها و جمع‌آوری جریان را از طریق نواحی مثبت و منفی درهم‌تنیده انجام می‌دهد.

فرآیند ساخت سلول IBC

یک فرآیند سلول IBC معمولی را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

1. پولیش شیمیایی و حذف آسیب

2. نفوذ لوله BBr3

3. رشد ماسک اکسیژن خشک

4. چاپ صفحه برای باز کردن BSF موضعی

5. نفوذ لوله POCl3

6. بافت‌دهی

7. غیرفعال‌سازی دو طرفه

8. چاپ صفحه برای باز کردن تماس موضعی

9. فلزکاری چاپ صفحه

چالش اصلی فناوری BC نحوه آماده‌سازی نواحی با کیفیت نوع p و نوع n در پشت سلول به صورت الگوی بین‌انگشتی است. در یک فرآیند معمولی، یک ماسک انتشار بین‌انگشتی حاوی بور می‌تواند در سمت پشتی چاپ شود. پس از انتشار، بور وارد زیرلایه نوع N می‌شود و ناحیه p+ را تشکیل می‌دهد. ناحیه بدون ماسک چاپ شده می‌تواند از طریق انتشار فسفر ناحیه n+ را تشکیل دهد.

در سمت جلو، از بافت هرمی برای افزایش جذب نور استفاده می‌شود، در حالی که یک میدان سطح جلویی که اغلب FSF نامیده می‌شود، برای بهبود عملکرد الکتریکی تشکیل می‌شود. این ترکیب مدیریت نوری و جمع‌آوری حامل‌ها در سمت پشتی یکی از دلایلی است که فناوری BC برای ماژول‌های ممتاز جذاب است.

مزایای فنی

بدون سایه‌اندازی شبکه جلویی

مزیت مستقیم سلول‌های BC این است که سطح جلویی هیچ خط شبکه فلزی ندارد. این امر تلفات سایه‌اندازی را کاهش می‌دهد و استفاده از نور را افزایش می‌دهد. برای ظاهر ماژول، سطح جلویی تمام مشکی یا تقریباً یکنواخت می‌تواند جلوه بصری تمیزتری ایجاد کند که به ویژه در کاربردهای فتوولتائیک تجاری، صنعتی و ساختمانی پراکنده جذاب است.

پتانسیل بازدهی بالاتر

از آنجایی که سطح جلویی می‌تواند نور تابشی بیشتری دریافت کند، سلول‌های BC از مزیت بازدهی نظری و عملی قوی برخوردار هستند. هنگامی که با فناوری‌های پیشرفته غیرفعال‌سازی مانند TOPCon یا HJT ترکیب شوند، ساختارهای BC می‌توانند بازده تبدیل را بیشتر بهبود بخشند.

ادغام فناوری انعطاف‌پذیر

BC محدود به یک مسیر سلولی واحد نیست. می‌تواند به عنوان یک ساختار پلتفرم عمل کرده و با سایر فناوری‌های با بازده بالا ترکیب شود. به همین دلیل است که صنعت در مورد مسیرهایی مانند TBC، HBC، HPBC و ABC بحث می‌کند. جهت مشترک یکسان است: کاهش تلفات نوری، بهبود جمع‌آوری حامل‌ها و افزایش توان خروجی ماژول.

طراحی ویژه شبکه سمت پشتی

از آنجایی که هر دو الکترود مثبت و منفی در سمت پشتی قرار دارند، چیدمان شبکه سلول‌های BC تفاوت زیادی با سلول‌های معمولی دارد. مثال زیر از خطوط قرمز برای باسبارهای مثبت و خطوط آبی برای باسبارهای منفی استفاده می‌کند و یک طرح سمت پشتی 18BB را به عنوان مثال در نظر می‌گیرد.

هنگامی که انگشتان ریز نیز نشان داده می‌شوند، انگشتان مثبت و منفی به صورت الگوی بین‌انگشتی مرتب می‌شوند. نواحی اتصال PN نیز به روش بین‌انگشتی مشابهی توزیع می‌شوند. باسبارهای اصلی با عبور و اتصال به ساختار انگشتی مربوطه، جریان را جمع‌آوری می‌کنند.

از تصویر واقعی سلول BC می‌توانیم نه تنها خطوط شبکه پشت، بلکه نقاط PAD را در دو طرف نیم سلول مشاهده کنیم. این نقاط PAD برای اتصال الکتریکی و طراحی لحیم‌کاری، به ویژه در ساختارهای اتصال با چگالی بالا، مهم هستند.

کاربرد محصول

اصل لحیم‌کاری رشته سلول BC

لحیم‌کاری سلول BC با لحیم‌کاری سلول‌های معمولی PERC یا TOPCon متفاوت است. برای سلول‌های معمولی با شبکه دو طرفه، نوار معمولاً از پشت یک سلول به جلوی سلول بعدی متصل می‌شود. در سلول‌های BC، هر دو الکترود مثبت و منفی در پشت قرار دارند، بنابراین نوار لحیم باید مسیر اتصال متفاوتی را دنبال کند.

همانطور که در نمودار نشان داده شده است، لحیم‌کاری رشته BC با استفاده از نوارهای لحیم به صورت چرخه‌ای و پلکانی بین دو سلول مجاور، اتصال سری سلول‌ها را تحقق می‌بخشد. این روش با روش جوشکاری مورد استفاده برای سلول‌های TOPCon که در آن نوار از پشت یک سلول به جلوی سلول بعدی می‌رود، متفاوت است.

یک سلول کامل را می‌توان به دو نیم سلول A و B تقسیم کرد. الکترودهای نیم سلول A و نیم سلول B به صورت مخالف یکدیگر قرار گرفته‌اند. در طول لحیم‌کاری رشته سلول BC، نوار از سلول شروع به الکترود منفی نیم سلول A کشیده شده و سپس بریده می‌شود. سپس منطق اتصال زیر تکرار می‌شود:

• از الکترود مثبت نیم سلول A در سلول 1 به الکترود منفی نیم سلول B در همان سلول

• از الکترود مثبت نیم سلول B در سلول 1 به الکترود منفی نیم سلول A در سلول 2

• چرخه فوق را تکرار کنید تا اتصال رشته سلول کامل شود

در ناحیه برجسته، نوار در واقع یک نوار پیوسته است. رنگ‌های مختلف فقط برای درک آسان‌تر رابطه الکترود مثبت و منفی استفاده شده است. نمودار به وضوح الگوی جوش پلکانی چرخه‌ای روی سلول BC را نشان می‌دهد.

رشته سلول تکمیل شده نشان می‌دهد که نوارهای جوش چگونه در چندین سلول BC چیده شده‌اند. این نوع رشته‌سازی نیاز به قرارگیری دقیق نوار، کنترل کشش پایدار، موقعیت‌یابی دقیق و درک خوبی از الگوی الکترود پشت دارد.

نمودار جریان فعلی اصل اتصال سری را بیشتر توضیح می‌دهد. از آنجایی که مسیر جریان در سمت پشتی از طریق مسیریابی پله‌ای ریبون‌ها شکل می‌گیرد، تجهیزات رشته‌سازی BC و کنترل فرآیند نسبت به لحیم‌کاری استاندارد ریبون برای سلول‌های سنتی نیازمند دقت بیشتری هستند.

تماس و خرید

نکات عملی برای تولید ماژول BC

برای تولیدکنندگانی که قصد تولید ماژول‌های BC را دارند، بخش رشته‌سازی سلول یکی از مهم‌ترین نقاط فرآیند است. طراحی الکترود سمت پشتی به این معنی است که منطق رشته‌سازی مرسوم را نمی‌توان به سادگی کپی کرد. تجهیزات باید از تراز دقیق تماس پشتی، تغذیه کنترل‌شده ریبون، دمای لحیم‌کاری پایدار و بازرسی قابل اعتماد پس از جوشکاری پشتیبانی کنند.

در تولید، مهندسان باید به انحراف ریبون، کیفیت اتصال لحیم، خطر ترک خوردن سلول، تطابق نقاط PAD و یکپارچگی مسیر جریان توجه ویژه داشته باشند. هر انحراف کوچک در لحیم‌کاری سمت پشتی ممکن است باعث افزایش مقاومت، افت توان یا مشکلات قابلیت اطمینان پس از لمینیشن و عملکرد طولانی مدت در فضای باز شود.

دیدگاه Ooitech

به عنوان یک تامین‌کننده تجهیزات، ما اینگونه می‌بینیم: فناوری BC نه تنها یک ارتقاء بازده سلول، بلکه یک چالش در تولید ماژول است، به ویژه در دقت لحیم‌کاری رشته‌ها و کنترل اتصالات سمت پشتی. برای یک خط تولید پنل خورشیدی، کلید اصلی تطبیق طراحی رشته‌ساز با الگوی واقعی الکترود سلول BC است، نه اینکه آن را مانند یک فرآیند اصلاح‌شده TOPCon یا PERC در نظر بگیریم. به نظر ما، کارخانه‌هایی که ماژول‌های BC را ارزیابی می‌کنند، باید قبل از تولید انبوه، پایداری لحیم‌کاری، مسیریابی ریبون و عملکرد EL را در مقیاس پایلوت تأیید کنند.