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MWT|日托光伏核心背板實現最優的背接觸方案

MWT|日托光伏核心背板實現最優的背接觸方案

發布日期:2021-05-05 10:11 瀏覽次數:

  2020年以來,隨著碳中和戰略、綠色能源結構調整的不斷推進,綠色建筑、零耗能建筑等分布式光伏飛速發展,光伏組件的效率、可靠性、發電收益要求更高。但基于應用環境限制,特別在分布式屋頂,雙玻組件的雙面優勢無法發揮,單玻組件成為學界、業界共同關注的焦點。而其中背接觸技術作為將受光面積利用最大化的技術平臺,或成為單玻組件突破效率瓶頸、提高轉換效率的最優解決方案。

  背接觸技術,區別于傳統光伏組件結構,去除正面焊帶設計,電流運動均在背面進行,減少正面遮擋,把組件正面受光面積利用至極致,實現轉換效率質的提升,必然成為單玻組件“究極形態”。

  背接觸技術在發展之初并非一帆風順,其由于對制造工藝的精益化需求,以及制造材料的高標準要求,技術發展進程受限于制造成本、量產技術等因素,發展較為緩慢。但基于市場的需求及專業領域的探索精神,產學研多方數年的合作努力,從核心材料到控制成本,目前背接觸技術陣營逐漸成熟并不斷壯大。現背接觸技術主要分為如下三種:發射極環繞穿通 (EWT) ,金屬穿孔卷繞 (MWT) 和插指式背接觸 (IBC),其中MWT及IBC經過產業化運作嘗試,已頗有成效,成為背接觸技術的潛力成員。

  其中IBC,主要以 SunPower 公司為首,該公司擁有量產效率最高的 IBC 電池。該技術的特點是暴露在前表面光照下而產生的載流子仍然可以在電池的背面被收集,這不僅完全消除了前表面的遮蔭損失,也降低了電池的串聯電阻。其背面N型層與P型層相互交替,在N/P界面上形成PN結。電極從N型與P型上分別導出,整個電池正面沒有任何電極和鉛錫焊帶,有效提高了正面的光線利用率,提升轉換效率,但是焊接從背面進行,且背面焊接技術與傳統的不一樣,工藝技術要求高,同時也帶來了較高的制造成本,若想更大規模的產業化發展和在終端應用,降本之路任重而道遠。

  背接觸技術陣營的另外“一員大將”則當屬MWT(金屬穿孔卷繞)背接觸技術,以日托光伏為代表,經過多年的潛心研發和技改,實現了MWT技術的低成本化量產,成功突破行業瓶頸,達到MWT技術GW級量產。MWT主要采用激光打孔、背面布線的技術消除正面電極的主柵線,正面電極細柵線搜集的電流通過孔洞中的銀漿引到背面,這樣電池的正負電極點都分布在電池片的背面,有效減少了正面柵線的遮光面積,提高了組件效率,同時降低了銀漿的耗量和金屬電極-發射極界面的少子復合損失。組件以高效率、高可靠性以及無鉛化等綜合優勢成功脫穎而出。

  日托光伏的MWT組件實現背接觸的工藝不僅在電池工藝上,更離不開背后的導電背板。其神秘的“導電背板”成為MWT技術實現成本可控進而量產的“核心材料”。

  在創立之初,日托光伏曾為克服電池片串聯問題嘗試過多種方案,包括焊接,但最后經過多種條件下實驗、測試,選擇了最優的解決方案,即導電背板。MWT組件主要采用導電背板結合導電膠連接電池片,通過激光刻線技術,自由串聯上層電池片,同時組件采用平面二維封裝技術,全程無焊接工藝,避免了焊帶焊接帶來的應力,以及可能產生的電池片隱裂,提高組件可靠性,且平均工作溫度降低3℃,進一步提高了組件的轉換效率,此外無焊帶的組件設計,MWT組件可采用更薄硅片,進一步控制組件成本,實現組件達到量產條件。正是這種核心的技術和材料使得日托光伏的MWT組件成為現階段全球背接觸光伏產品陣營的領導者,實現了這一高效技術的最佳性價比。

  同時,導電背板不僅可以說是MWT技術的核心材料,也可以說是背接觸技術的核心材料。一直以來,日托光伏始終沒有放棄對背板和背接觸技術的深入研究,一方面在不斷優化導電背板和電池的設計及工藝,爭取進一步降本,實現更加環保,另一方面也在不斷積極開發導電背板的新應用,包括與IBC、HJT等技術結合,期待未來在背接觸的平臺上,發揮彼此在效率、可靠性方面的優勢,實現單玻組件的效能最大化。

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