Ipinaliwanag ang BC Solar Cells: Istraktura, Pagkakaiba, Proseso ng Paggawa at Prinsipyo ng String Soldering
Introduksyon ng Produkto
BC solar cell, short for Back Contact solar cell, ay isang high-efficiency crystalline silicon cell technology kung saan ang emitter, back surface field at metal electrodes ay lahat nakalagay sa likurang bahagi ng cell. Ang pangunahing anyo nito ay karaniwang kilala bilang IBC, o Interdigitated Back Contact cell.
Kumpara sa conventional crystalline silicon cells, ang pinaka-kapansin-pansing katangian ng BC cells ay walang metal grid lines sa harap na ibabaw. Dahil ang harap na bahagi ay walang busbar at finger shading, mas maraming sikat ng araw ang makapasok sa cell surface, nababawasan ang optical loss, at nadadagdagan ang epektibong lugar ng pagbuo ng kuryente. Ito ang dahilan kung bakit ang BC cells ay madalas ginagamit para sa high-efficiency at high-aesthetic solar modules.
Ano ang Nagpapakakaiba sa BC Cells
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng BC cells at PERC, TOPCon o HJT cells ay hindi lamang ang uri ng wafer o isang solong passivation layer. Ang pangunahing ideya ng BC technology ay estruktural: ang PN junction at metal electrodes ay inilipat sa likurang bahagi ng cell.
Halimbawa, ang TOPCon ay madalas na tinalakay kaugnay ng N-type silicon substrates, front-side passivation, at rear-side tunnel oxide passivated contact structures. Ang PERC ay karaniwang batay sa pagpapabuti ng rear passivation. Ang HJT ay gumagamit ng amorphous silicon passivation at heterojunction contact. Ang BC, gayunpaman, ay nakatuon sa pag-alis ng front-side electrode shading sa pamamagitan ng paglipat ng current collection structure sa likod.
Dahil dito, ang BC ay maaari ring pagsamahin sa iba pang mga teknolohiya ng cell. Ang purong teknolohiya ng BC ay karaniwang kinakatawan ng IBC. Ang TOPCon kasama ang BC ay maaaring bumuo ng teknolohiyang TBC; ang HJT kasama ang BC ay maaaring bumuo ng teknolohiyang HBC. Ang HPBC ay karaniwang kilala bilang isang ruta na may kaugnayan sa P-type IBC, habang ang ABC ay tumutukoy sa All Back Contact technology, na madalas na pinag-uusapan kasama ng mga konsepto ng silver-reduction o silver-free design.
Mga Teknikal na Parameter
Karaniwang Istruktura ng BC Cell
Kunin ang IBC bilang halimbawa, ang pinakamahalagang pagbabago sa istruktura ay ang parehong PN junction at metal electrodes ay matatagpuan sa likurang bahagi ng cell. Ang harapang ibabaw ay pangunahing ginagamit para sa pagsipsip ng liwanag at passivation, habang ang likurang ibabaw ay kumukumpleto ng paghihiwalay ng carrier at koleksyon ng kasalukuyan sa pamamagitan ng interdigitated positive at negative regions.
| Item | Paglalarawan |
|---|---|
| Uri ng cell | Back Contact solar cell |
| Pangunahing ruta ng teknolohiya | IBC, Interdigitated Back Contact |
| Tampok ng harapang bahagi | Walang shading mula sa metal grid lines sa harap |
| Tampok ng likurang bahagi | Positive at negative electrodes na nakaayos sa likurang bahagi |
| Pangunahing disenyo ng istruktura | PN junction at metal electrodes inilipat sa likurang bahagi |
| Pangunahing benepisyo | Nabawasan ang optical shading loss at pinabuting epektibong lugar ng pagsipsip ng liwanag |
| Mga katugmang ruta | IBC, TBC, HBC, HPBC, ABC at iba pang istrukturang batay sa BC |
| Epekto sa proseso ng module | Nangangailangan ng ibang lohika ng string soldering kumpara sa PERC, TOPCon at HJT cells |
Proseso ng Paggawa ng IBC Cell
Ang isang tipikal na proseso ng IBC cell ay maaaring ibuod tulad ng sumusunod:
Chemical polishing at pag-alis ng pinsala
BBr3 tube diffusion
Dry oxygen mask growth
Screen printing para sa local BSF opening
POCl3 tube diffusion
Texturing
Double-side passivation
Screen printing para sa local contact opening
Screen printing metallization
Ang pangunahing hamon ng teknolohiyang BC ay kung paano maghanda ng mataas na kalidad na p-type at n-type na mga rehiyon sa likod ng cell sa isang interdigitated pattern. Sa isang tipikal na proseso, maaaring i-print ang isang boron-containing interdigitated diffusion mask sa likurang bahagi. Pagkatapos ng diffusion, ang boron ay pumapasok sa N-type substrate at bumubuo ng p+ region. Ang lugar na walang naka-print na mask ay maaaring bumuo ng n+ region sa pamamagitan ng phosphorus diffusion.
Sa harapang bahagi, ginagamit ang pyramid texturing upang mapahusay ang pag-trap ng liwanag, habang ang front surface field, madalas na tinatawag na FSF, ay nabubuo upang mapabuti ang electrical performance. Ang kombinasyong ito ng optical management at rear-side carrier collection ay isang dahilan kung bakit kaakit-akit ang teknolohiyang BC para sa mga premium module.
Mga Teknikal na Bentahe
Walang Front-Side Grid Shading
Ang pinakadirektang bentahe ng BC cells ay ang harapang ibabaw ay walang metal grid line. Binabawasan nito ang shading loss at pinapataas ang paggamit ng liwanag. Para sa hitsura ng module, ang all-black o halos pare-parehong harapang ibabaw ay maaari ring magbigay ng mas malinis na visual effect, na lalong kaakit-akit sa distributed commercial, industrial at building-related PV applications.
Mas Mataas na Potensyal sa Efficiency
Dahil ang harapang ibabaw ay maaaring makatanggap ng mas maraming incident light, ang BC cells ay may malakas na theoretical at practical efficiency advantage. Kapag pinagsama sa mga advanced na passivation technologies tulad ng TOPCon o HJT, ang BC structures ay maaaring higit pang mapabuti ang conversion efficiency.
Flexible Technology Integration
Ang BC ay hindi limitado sa isang solong cell route. Maaari itong gumana bilang isang platform structure at pagsamahin sa iba pang high-efficiency technologies. Ito ang dahilan kung bakit tinatalakay ng industriya ang mga ruta tulad ng TBC, HBC, HPBC at ABC. Ang karaniwang direksyon ay pareho: bawasan ang optical loss, pagbutihin ang carrier collection, at itaas ang module power output.
Espesyal na Rear-Side Grid Design
Dahil ang parehong positive at negative electrodes ay matatagpuan sa likurang bahagi, ang grid layout ng BC cells ay medyo naiiba sa conventional cells. Ang sumusunod na halimbawa ay gumagamit ng pulang linya para sa positive busbars at asul na linya para sa negative busbars, na kumukuha ng 18BB rear-side layout bilang halimbawa.
Kapag ipinakita rin ang fine fingers, ang positive at negative fingers ay nakaayos sa isang interdigitated pattern. Ang PN junction regions ay ipinamamahagi rin sa isang katulad na interdigitated na paraan. Ang main busbars ay kumukuha ng current sa pamamagitan ng pagtawid at pagkonekta sa kaukulang finger structure.
Mula sa aktwal na imahe ng BC cell, makikita natin hindi lamang ang mga grid line sa likurang bahagi, kundi pati na rin ang mga PAD point sa magkabilang gilid ng half-cell. Ang mga PAD point na ito ay mahalaga para sa electrical connection at soldering design, lalo na sa high-density interconnection structures.
Product Application
Prinsipyo ng Paghihinang ng BC Cell String
Ang paghihinang ng BC cell ay naiiba sa karaniwang paghihinang ng PERC o TOPCon cell. Para sa karaniwang double-side-grid cells, ang ribbon ay karaniwang kumokonekta mula sa likurang bahagi ng isang cell patungo sa harapang bahagi ng susunod na cell. Sa BC cells, ang parehong positive at negative electrodes ay nasa likurang bahagi, kaya ang soldering ribbon ay dapat sumunod sa ibang connection path.
Gaya ng ipinapakita sa diagram, ang BC string soldering ay nagagawa ang series connection ng mga cell sa pamamagitan ng paggamit ng soldering ribbons sa isang cyclic at staggered pattern sa pagitan ng dalawang magkatabing cell. Ito ay naiiba sa welding method na ginagamit para sa TOPCon cells, kung saan ang ribbon ay dumadaan mula sa likod ng isang cell patungo sa harap ng susunod na cell.
Ang isang buong cell ay maaaring hatiin sa dalawang half-cell, A at B. Ang mga electrodes ng A half-cell at B half-cell ay nakaayos na magkasalungat sa isa't isa. Sa panahon ng BC cell string soldering, ang ribbon mula sa panimulang cell ay hinihila patungo sa negative electrode ng A half-cell at pagkatapos ay pinuputol. Ang sumusunod na connection logic ay paulit-ulit:
Mula sa positive electrode ng A half-cell sa cell 1 patungo sa negative electrode ng B half-cell sa parehong cell
Mula sa positive electrode ng B half-cell sa cell 1 patungo sa negative electrode ng A half-cell sa cell 2
Ulitin ang cycle sa itaas upang makumpleto ang koneksyon ng cell string
Sa naka-highlight na lugar, ang ribbon ay talagang isang tuloy-tuloy na ribbon. Iba't ibang kulay ang ginagamit lamang upang mas madaling maunawaan ang relasyon ng positive at negative electrode. Malinaw na ipinapakita ng diagram ang cyclic staggered welding pattern sa BC cell.
Ang natapos na cell string ay nagpapakita kung paano nakaayos ang welding ribbons sa maraming BC cells. Ang ganitong uri ng stringing ay nangangailangan ng tumpak na paglalagay ng ribbon, matatag na tension control, eksaktong positioning, at mahusay na pag-unawa sa pattern ng rear-side electrode.
Ang kasalukuyang flow diagram ay higit na nagpapaliwanag ng prinsipyo ng series connection. Dahil ang kasalukuyang landas ay nabubuo sa likurang bahagi sa pamamagitan ng staggered ribbon routing, ang BC stringing equipment at process control ay mas hinihingi kaysa sa karaniwang ribbon soldering para sa tradisyonal na mga cell.
Makipag-ugnayan at Bumili
Mga Praktikal na Tala para sa Paggawa ng BC Module
Para sa mga manufacturer na nagpaplanong gumawa ng BC modules, ang cell stringing section ay isa sa pinakamahalagang proseso. Ang rear-side electrode design ay nangangahulugan na ang conventional stringing logic ay hindi basta-basta maaaring kopyahin. Dapat suportahan ng equipment ang tumpak na back-contact alignment, kontroladong ribbon feeding, stable na soldering temperature, at maaasahang inspeksyon pagkatapos ng welding.
Sa produksyon, dapat bigyang-pansin ng mga engineer ang ribbon offset, solder joint quality, cell cracking risk, PAD point matching at current path consistency. Anumang maliit na deviation sa rear-side soldering ay maaaring magdulot ng pagtaas ng resistance, pagkawala ng power, o mga isyu sa reliability pagkatapos ng lamination at pangmatagalang operasyon sa labas.
Pananaw ng Ooitech
Bilang isang equipment supplier, ganito ang aming pananaw: Ang BC technology ay hindi lamang isang cell-efficiency upgrade, kundi isang hamon sa paggawa ng module, lalo na sa string soldering accuracy at rear-side interconnection control. Para sa isang solar panel production line, ang susi ay ang pagtugma ng stringer design sa aktwal na BC cell electrode pattern sa halip na ituring ito bilang isang binagong TOPCon o PERC process. Sa aming pananaw, dapat i-verify ng mga pabrika na nag-e-evaluate ng BC modules ang soldering stability, ribbon routing at EL performance sa pilot scale bago lumipat sa mass production.
