成果名称:大尺寸高效TOPCon型晶体硅太阳电池的关键技术研发及产业化
完成人:余学功,陶武松,丁建宁,杜颖,杨洁,张征,戴健,高慧敏,张昕宇,陈振东,陈养俊,陈金金,杨德仁
完成单位:浙江晶科能源有限公司,浙江大学,浙江工业大学,扬州大学,嘉兴大学,晶科能源股份有限公司
成果介绍:
碳达峰、碳中和是我们国家的战略目标,而实现双碳目标的重要途径之一是利用太阳能进行光伏发电。在光伏发电市场,晶体硅太阳电池一直处于主导地位,其技术发展趋势和需求是“高效率、低成本”。目前基于p型晶体硅的PERC太阳电池效率已经接近其理论极限,需开发新的晶体硅太阳电池技术来满足光伏产业的发展需求。理论计算表明,基于n型晶体硅的隧穿氧化层钝化接触TOPCon太阳电池具有较高的理论效率极限。然而,TOPCon太阳电池的产业化面临着大尺寸化难度大、产业集成技术缺乏的问题。项目在国家重点研发计划和国家杰出青年基金等项目的资助下,围绕TOPCon太阳电池产业化的高效率、低成本需求,首先,提出了大尺寸n型直拉硅单晶的杂质调控新思路,通过设计和开发新型热场有效降低了氧浓度,抑制环状氧关缺陷的生成,同时采用减压共掺策略控制掺杂剂的分布规律,提高了电阻率均匀性,解决了大尺寸TOPCon太阳电池用直拉硅单晶的氧关缺陷密度高、材料利用率低的难题;然后,开发出基于大尺寸TOPCon太阳电池器件的隧穿钝化接触结构、选择性掺硼发射极和电注入抗光衰减的关键技术,降低了电学复合和光学寄生吸收,解决了大尺寸TOPCon太阳电池器件的光电转换效率低及其光衰减的难题;最后,研制出TOPCon太阳电池组件的低应力封装和光吸收增强利用的创新技术,通过胶膜表面图案化和超多主栅焊接手段减小薄片电池的封装应力,采用定向反光膜技术增加电池串间隙处太阳光的利用率,解决了薄片TOPCon电池组件的封装隐裂率高、组件输出功率提升的难题。项目在国际上率先实现了TOPCon电池和组件的量产,出货量行业排名全球第一,产品认证效率和功率为同类产品最高水平。获2022年度浙江省唯一国际首台(套)装备、工信部制造业单项冠军示范企业、2023年福布斯中国最具创新力企业50强榜单等。产品在国电投、大唐、华电和中能建等国企应用,并出口到欧洲、日本、澳大利亚等20多个国家。项目不但产生了较大的经济效益,而且在节能减排、环境生态和人口就业等方面都具有较好社会效益。