《TOPCon最新战果:更少银,更高效》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2022-03-04
  • 尽管TOPCon和HJT电池技术被普遍认为是PERC之后的下一代光伏技术,其光电效率比现在主流的PERC技术更高,但二者的银浆用量相比PERC电池技术都有50%以上的增长,HJT则更高。

    不过,从Fraunhofer ISE再次传来令人振奋的消息,其最新的双面 TOPCon 太阳能电池的峰值效率达到了24%,而银的使用量则降低了90%以上。

    2020年N型TOPCon电池正面使用的银铝浆(95%银)消耗量约为87.1mg/片,背银消耗量约为77mg/片;N型HJT电池双面低温银浆消耗量约为223.3Mg/片。尽管研究人员认为技术工艺的不断成熟能让银浆耗量将逐步减少,但总体银浆耗量仍远高于主流PERC技术。

    在工业上升级 TOPCon 太阳能电池概念的一个关键挑战是太阳能电池的金属接触,特别是 TOPCon 侧的金属化显示具有挑战性,因为不能损坏隧道氧化物,需要保证其作为载流子选择性接触的全部功能。

    一般情况下太阳能电池的正面和背面分别采用 Ag/Al 丝网印刷,但这种传统的技术发展不足以克服这些限制,特别是对于两侧都有银触点的太阳能电池设计。Fraunhofer ISE 的研究人员发现,Ni/Cu/Ag 触点的电镀是金属化双面 TOPCon 太阳能电池的合适候选者。

    Fraunhofer ISE最近发表的一篇文章介绍了全镀层 TOPCon 太阳能电池的模块制造,其栅线和焊接母线的接触粘附力可靠而充分。此外,使用铜作为主要导电成分可以显着降低成本,与丝网印刷相比,成本优势达到45%。

    电镀是一种无铅金属化技术,可实现窄接触几何形状 (<25 μm) 和低接触电阻率 ( ρ c ?< 1 mΩcm 2 )。TOPCon 背面首先通过执行 HF 预处理进行电镀,该预处理旨在去除 LCO 内的原生和激光诱导的氧化层。随后,Ni (~0.5 μm)/Cu (5–10 μm) 叠层通过光诱导电镀 (LIP) 22沉积,最后通过 Ag (<0.5 μm) 浸镀覆盖。翻转太阳能电池,并通过正向偏置电镀 (FBP) 执行类似的工艺序列。根据氧化层的成分,HF 浓度从 1% 增加到 1.5% 可以将蚀刻速率提高三倍,最终处理的太阳能电池经过 1.5% 浓度的 HF 预处理 30 秒。

    ISE 研究人员采用镍/铜/银触点对电池进行电镀,通过将激光接触开口的宽度减小到最大 5?m 以及其他因素,设法降低了工艺中银的使用量。换句话说,丝网印刷的银被三种材料的堆叠所取代,而采用电镀工艺比采用银丝网印刷工艺进行金属化后,电池效率提高 0.5%。

    由于铜更容易获得,“便宜约 100 倍”,并且电镀铜紧凑而导电性高,该团队还在开发一种铜电镀工艺,用于同样有前途的硅异质结 (HJT) 太阳能电池的金属化。

  • 原文来源:https://solar.in-en.com/html/solar-2399975.shtml
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  • 《锅炉风帽技术让发电更高效安全》

    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-04-10
    • “一种无镍高温耐磨合金锅炉风帽在火力发电厂锅炉中的应用属于国内未见相同报道,具有新颖性”。这是近日内蒙古科技信息研究院新出炉的查新报告对内蒙古共达高新材料科技有限公司(以下简称共达科技)的锅炉风帽技术进行的结论性总结。 根据客户反馈和实验数据显示,这种新式锅炉风帽填补了火力发电厂对该类合金材料需求的空白,是电厂锅炉关键易损件在选材方面的重大创新和改进。 风帽虽小,关乎设备运转成败 风帽是循环流化床锅炉的关键部件,作为锅炉的布风装置,对锅炉的安全经济运行起着关键性的作用。共达科技研发负责人王宁告诉记者:“对于火力发电厂的锅炉来说,一般燃烧10毫米以下颗粒煤,要靠风帽吹出的风把粉煤吹起来,形成沸腾状燃烧。成百上千个风帽组成锅炉的布风装置,起到均匀布风、确保整个炉膛流化均匀、避免局部结焦的作用。” 火力发电厂的正常高效运转关乎国计民生,多年以来,我国乃至世界各地的科研人员和研发团队从未停止过对风帽性能提升的研究。京能集团京玉发电有限责任公司工程师刘海对锅炉风帽有着多年的研究,他介绍,风帽在锅炉运转过程中很容易“受伤”:“如锅炉启动时燃油量过大,会烧坏风帽,再如锅炉运转中床料颗粒的频繁波动摆动,会磨损风帽,燃煤中的硫成分会腐蚀风帽等。” 风帽一旦出现损坏,就必须进行局部或整体更换,在此过程中,锅炉必须停转。因此,风帽的耐热耐磨性直接决定着部件的更换周期长短,更决定着火力发电厂的生产效率和安全运转。 记者了解到,目前我国已经分别制定了耐热合金和耐磨合金的国家标准和国家牌号,但是尚无同时具备耐磨和耐热的复合型能合金国家标准,根本原因是国内一直没有研发出“双耐性“的合金材料。 着眼“双耐性”,全新产品应运而生 早在内蒙古工业大学材料科学与工程学院任院长时,王宁就带领团队开始了“双耐性”锅炉风帽的新材料研发,从调研、实验、研制,历时十多年。 “解决这个问题,必须要从材料入手,别无他法。”王宁说,“传统的耐热耐磨材料都是镍合金,我们研发的新材料合金,主要是要采用其他元素代替价格昂贵的镍,而这些新的元素在合金中达到一定含量时,同样能达到耐热耐磨的要求,同时,新的元素与其他元素配合形成的新合金,在耐热耐磨性上相比镍合金更加优秀。” 将新材料制备技术和正交实验法(利用排列整齐的正交表来对实验进行整体设计、综合比较、统计分析)结合,是王宁研发团队的一次创新。“我们利用几年的时间,通过正交试验法进行多因素、多水平的试验,对不同因素不同水平的试验材料进行高温力学性能测试、高温抗氧化测试、高温耐磨损测试等,然后利用综合评分法确定无镍耐热耐磨合金的最佳化学成分。”王宁介绍说,通过新旧合金材料使用测试数据对比报告,他们发现新材料锅炉风帽磨损量仅为许多老产品磨损量的一半。 新疆新业能源化工有限公司自备电厂是共达科技最新的合作伙伴,该公司技术负责人介绍:“传统的锅炉风帽使用寿命只有5—6个月,而新材料锅炉风帽在电厂的使用寿命可以超过两年。” “以一家安装两台135MW循环流化床主力机组的企业为例,每台锅炉年平均采购耐热耐磨易损件约100万元。保守地说,此技术至少可为企业降低采购成本15%,提高使用寿命25%,即每台锅炉的易损件直接采购成本可节省15万元。”王宁说。