Tá éacht tábhachtach le ceiliúradh ag an tionscal fótavoltach domhanda tríd an éacht seo ag JinkoSolar in éineacht lena gcomhpháirtithe agus a n-institiúidí taighde, nuair a bunaíodh an chéad taifead domhanda deimhnithe d'éifeachtúlacht cealla gréine ar scála tionsclaíoch. Tá an taifead domhanda mar thoradh ar chill gréine TOPCon amháin de mhéid M10 arna fhorbairt ag foireann JinkoSolar agus tá sé deimhnithe go bhfuil éifeachtacht chomhshó cumhachta uasta de 26.66%. Mar sin, cuireann an éifeachtúlacht a baineadh amach ar chumas na cuideachta an bhearna san éifeachtúlacht a bhaintear amach le táirgí mais-tháirgthe agus an t-uasmhéid teoiriciúil a dhúnadh.
Ina theannta sin, tá forbairt na cille seo tar éis a thástáil agus a fhíorú go neamhspleách ag saotharlann tástála creidiúnaithe sa tSín agus mar thoradh air seo tá an luach éifeachtúlachta tuairiscithe is airde a tháirgtear go dtí seo ar chill gréine TOPcon ar scála tionsclaíoch, rud a fhágann bealach chun teicneolaíochtaí gréine ardéifeachtúlachta a thráchtálú.
Sármhaitheas Comhoibríoch: Ó Saotharlann go Fab
Cruthaíodh gléas coinneála taifead nua trí chomhpháirtíocht taighdeoirí ó JinkoSolar agus ó Institiúid Teicneolaíochta Ábhar agus Innealtóireachta Ningbo (NIMTE) laistigh d'Acadamh Eolaíochtaí na Síne, chomh maith le taighdeoirí ó Ollscoil Soochow agus Ollscoil Jiliang na Síne.
Tá gnéithe teicniúla na nuálaíochta doiciméadaithe in Nature Energy in alt dar teideal, "Cumasaíonn scagadh leictreach dé-thaobh cealla gréine sileacain teagmhála éighníomhacha ocsaíd tollán tionsclaíoch éifeachtach," scríofa ag Zhenhai Yang et al., leis an Ollamh Jichun Ye mar an t-údar comhfhreagrach.
Nuálaíocht Theicniúil: Straitéis Mhodhúcháin Dhé-thaobh
D’úsáid an fhoireann taighde sliseog M10 le réimse éifeachtach de313.3 cm², ag teacht go hiomlán le caighdeáin táirgeachta tionsclaíocha nua-aimseartha, ag cinntiú go bhfuil na torthaí a baineadh amach inaistrithe go díreach chuig timpeallachtaí déantúsaíochta.
Luíonn an croí-chinneadh i straitéis chuimsitheach optamaithe leictreachais dhá thaobh a théann i ngleic le teorainneacha fadbhunaithe in ailtireacht cealla TOPCon.
Ar an taobh tosaigh, chuir na taighdeoirí i bhfeidhmastaírí bóróin ardfhriotaíochta(thart ar 430 Ω/sq) in éineacht le dearaí barrfheabhsaithe eangaí. Feabhsaíonn an cur chuige seo pasivation dromchla go suntasach trí thiúchan bórón gníomhach agus doimhneacht idirleata a laghdú, rud a íoslaghdaíonn athmheascadh Auger leis an tsubstráit sileacain. Tá fianaise ar an éighníomhachtú feabhsaithe ag méadú ar shaolré an iompróra mionlaigh éifeachtach ó 0.70 ms go 1.12 ms agus laghdú ar dhlús an tsrutha athcheangail ó ~9 fA/cm² go ~5 fA/cm².
Mar chúiteamh ar an bhfriotaíocht mhéadaithe teagmhála a bhaineann le hastaírí ardfhriotaíochta, rinne an fhoireann dearadh an ghreille tosaigh a bharrfheabhsú, rud a laghdaigh an spásáil méar ó 1,120 μm go timpeall825 μmagus leithead méar a chaolú ó ~20 μm go ~10 μm. Ní hamháin go gcúitíonn an leas iomlán a bhaint as caillteanais iompair iompróra ach freisin laghdaíonn sé scáthú optúil agus tomhaltas greamaigh airgid.
Ar an taobh chúl, thug an fhoireann isteach úrscéalstruchtúr ocsaíd tollán/polasilicon dúbailte-cisealdeartha chun miotalóireacht a mhaolú-díghrádú spreagtha. Léirigh micreascópacht tarchurtha leictreoin agus anailís speictreascópachta scaipthe fuinnimh go dtéann adaimh airgid isteach sa chiseal polaisileacóin go hiomlán i ngnáthshamplaí sraithe singil agus go n-insíonn siad an tsubstráit sileacain. I gcodarsnacht leis sin, cuireann an struchtúr ciseal dúbailte bac go héifeachtach ar idirleathadh airgid-tá an ciseal seachtrach polysilicon stopann an chuid is mó treá airgid, agus cuireann an ciseal ocsaíd inmheánach cosc breise ar airgead ó ionradh ar an tsubstráit.
Tá leibhéal níos mó criostalaithe ag an gciseal polysilicon istigh den chill gréine, chomh maith le dlús teorann gráin laghdaithe. Ina theannta sin, cuireann an ciseal seachtrach, nó éagruthach, den chill gréine cainéal idirleata rialaithe ar fáil don airgead chun struchtúr dromchla na cille gréine a mhodhnú, rud a ligeann do theagmhálacha "ohmic" a fhoirmiú. Mhéadaigh na hathruithe nuálaíocha seo ar dhearadh na gréinechealla a saolré iompróra mionlaigh éifeachtach (ó 3.54 ms go 5.87 ms) agus mhéadaigh siad an voltas ciorcaid oscailte intuigthe (ó 752 mV go 757 mV).
Taifead-Méadracht Feidhmíochta Briseadh
Faoi choinníollacha tástála caighdeánacha, sheachaid an chill gréine TOPCon M10-mhéid méadracht feidhmíochta eisceachtúil:
Éifeachtúlacht Tiontaithe Cumhachta: 26.66%
Oscail-Circuit Voltage (Voc):744.6 mV
Fachtóir Líonta (FF): 85.57%
Reatha Ciorcaid Gearr-:13.109 mA
Dar leis an Ollamh Ye, údar luaidhe an staidéir, “Tá an gléas bainte amach83.8% den teorainn éifeachtúlachta teoiriciúil, ag déanamh níos fearr ná cealla gréine TOPCon traidisiúnta" Léiríonn sé seo feabhas suntasach ar fheidhmíocht leictreach coibhneasta 91.6% de chealla TOPCon roimhe seo, ag druidim le leibhéal na teicneolaíochta heitreajunction sileacain is airde.
Bifaciality Feabhsaithe le haghaidh -Fíorfheidhmíocht Dhomhanda
Nuáil thábhachtach is ea tanú áitiúil na ciseal polasilicon cúil i réigiúin neamh-mhiotalaithe na gceall. Bhí an fhoireann in ann éifeachtúlacht chandamach na cille a mhéadú nuair a bhí sé soilsithe ón gcúl tríd an tiús polysilicon sna réigiúin seo a laghdú ó 100 nm go 40 nm.
Thug na sonraí turgnamhacha le fios go mbíonn méadú ar dhlús sreinge gearrchiorcaid de 2.88 mA/cm² mar thoradh ar tanú polasilicon nuair a bhíonn an chill soilsithe ar chúl. Léirigh na insamhaltaí optúla, le haghaidh gach laghdú 10 nm ar thiús polysilicon, go laghdaítear caillteanais ionsú seadánacha thart ar 0.40 mA/cm², agus go bhfuil méadú thart ar 0.32 mA/cm² ar an ionsú éifeachtach sa tsubstráit sileacain.
Mar thoradh air sin, mhéadaigh déghné na cille ó 83.4% go 88.3%, rud a mhéadaigh go suntasach an táirgeacht fhéideartha fuinnimh i gcásanna iarbhír ina gcuireann bailiú solais taoibh leis an méid iomlán cumhachta a tháirgtear.
Treochlár go 28% agus Thall
Chun cur leis an taifead seo, leanann JinkoSolar de bheith ina cheannaire i dteicneolaíocht TOPCon ós rud é go bhfuil taifead domhanda saotharlainne de scála gréine TOPcon bunaithe acu le héifeachtúlacht 27.02% arna fhíorú ag NPVM sa tSín. D'éirigh le JinkoSolar éifeachtacht chomhshó cumhachta uasta de 25.58% a bhaint amach freisin leis an modúl TOPCon is déanaí atá acu atá deimhnithe ag TÜV SÜD. Chun forbairt a teicneolaíochta a chur chun cinn, tá treochlár teicneolaíochta fadtéarmach forbartha ag JinkoSolar. Dúirt JinkoSolar go poiblí ina pháipéar bán is déanaí go bhfuil sé ag súil go sáróidh sé an tairseach éifeachtúlachta 28% faoin mbliain 2028, agus go bhfuil sé ag súil le leanúint ar aghaidh ag forbairt teicneolaíochta TOPCon agus go mbeidh sé ar thús cadhnaíochta i dtáirgeadh agus déantúsaíocht modúil fótavoltach ardéifeachtúlachta.
Impleachtaí Tionscail
Tá teicneolaíocht TOPcon i gceannas faoi láthair70% sciar den mhargadhsa tionscal fótavoltach domhanda, á thiomáint ag a éifeachtúlacht costais agus a chomhoiriúnacht le próisis déantúsaíochta atá ann cheana féin. Léiríonn an dul chun cinn éifeachtúlachta is déanaí seo go bhfuil spás mór chun feabhais fós ag cealla TOPon scála tionsclaíochta, ag tabhairt dúshlán do bhoinn tuisceana faoi aibíocht teicneolaíochta agus ag leathnú an treochláir do chealla gréine atá bunaithe ar sileacain.
Soláthraíonn an gnóthú bealach teicniúil inmharthana chun an bhearna idir táirgeadh tionsclaíoch agus teorainneacha éifeachtúlachta teoiriciúla a laghdú, ag neartú tuilleadh staid iomaíoch TOPCon sa mhargadh gréine domhanda. De réir mar a leanann an tionscal ag éileamh éifeachtúlachta níos airde agus costas leibhéalta leictreachais níos ísle, tá ról ríthábhachtach ag nuálaíochtaí den sórt sin chun an t-aistriú fuinnimh domhanda a luathú.
