[00118462]电子级大尺寸多晶硅太阳能电池组件

一、项目概述 1.立项背景及意义 电子级大尺寸多晶硅太阳能电池组件是随着对太阳能这种可再生资源的利用应运而生的新产品,其特点是双面皆可吸收入射光线,从而提升产品的发电量,进而提升整个光伏电站的发电量和太阳能利用率。目前实验证明该款产品的正面转换效率大于21%,背面转换效率大于19%。封装成组件后,正面功率接近290W,背面功率接近270W。结合各种应用场景,组件发电功率较高,提升整个光伏电站40%以上发电量。 2.国内外研究现状及发展趋势 采用织构技术的多晶硅晶圆电池,应用中转换效率达到12%～15%。采用薄膜技术的晶体硅和多晶硅太阳能电池受制于发光效率和成本等因素,目前该领域仍然处于初步发展阶段,在商业应用中转换效率达到15%～18%。 3.项目主要用途 该产品主要应用于太阳能光伏电站建设和太阳能照明设备配套产品。 4.产业化前景 本项目研制的电子级大尺寸多晶硅太阳能电池组件正面转换效率达到大于21%,背面效率大于19%,60p的效率正面达到290W以上,背面达到270W以上,提升整个电站40%以上的发电量。产品无光致衰减,使用寿命大幅提升,节约了投资成本,投资回报期可减少2年左右。有着广泛的市场前景和应用。 二、创新点 1.工艺创新 本项目所使用的工艺与传统铸锭工艺相比,具有成品率高的优点,成品率接近70%,而传统工艺仅50%左右。 2.结构创新 与传统的P型结构相比,该产品采用N型多晶结构,N型多晶双面电池正背面均印刷Ag栅线且图形相近,因此N型多晶双面电池结构均有对称性,电池在丝网烧结印刷后不产生翘曲。此外,N型多晶双面电池的工艺流程中无激光等损伤,保持完整晶体结构。产品达到无光致衰减,更好的保证电站系统的发电量和使用寿命。 3.电子级大尺寸多晶硅结晶工艺创新 在硅锭熔化过程中,当铸锭炉内的硅料处于固态硅和液态硅的共存物的状态时,维持铸锭炉内顶部的温度,待固态硅全熔后,以5~10℃/min的速度逐步降低温度至室温,使得所述液态硅再次结晶形成多晶硅锭,粉碎至60目,进行酸洗,清洗后烘干,得到产物多晶硅;在本项目研制过程中由于当硅料处于固液混合物状态时就对液态硅进行结晶处理,因而保证每台铸锭炉内的液态硅的温度基本一致,也就保证了液态硅所含的潜热一致,提高了液态硅的结晶稳定性。 4.双面发电,度电成本低 该产品采用了双面电池旋涂、印刷高温推进和固态源扩散等技术,利用漫反射光线,使产品正面效率大于21%,背面效率大于19%,可提升系统发电量40%以上。 5.优异的弱光响应 光谱的范围很广,但是能被组件吸收的光才能转换成为电能,电子级大尺寸多晶硅太阳能电池组件采用独特的配方和工艺,配方中采用高纯度硅基材料,通过硼元素和稀土等微量元素参杂,使产品的性能得到明显改善,吸收光谱范围扩大到200~1200nm,而普通的组件吸收的光谱范围为400~1100nm。优异的弱光光谱响应,提高了电站的整体发电量,提升电站收益。在检测中,也必须选用更宽的光谱范围才能达到组件的制定效率,目前只有TUV检测机构才能进行本产品的检测。 三、研究方案 本项目通过对硅片结晶制备技术、晶体硅薄膜制备技术、生产配方及产品结构进行创新,研制电子级大尺寸多晶硅太阳能电池组件。通过对电子级大尺寸多晶硅片的研制,并使用研制的电子级大尺寸多晶硅片生产N型高效双面电池,最终经过组装生产出AE-T60型号电子级大尺寸多晶硅太阳能电池组件,在制备过程中采用了双面浆料印刷、硼元素掺杂和固态源扩散等工艺,研制的AE-T60型号电子级大尺寸多晶硅太阳能电池组件具有性能稳定、转换效率高,双面发电、使用寿命长等特点。 四、技术路线 加料---熔融---长晶---开方--硅片制绒---磷扩散---刻蚀---背面钝化---双面SiNx膜沉积---丝网印刷烧结（背面局部Al层）---分选---焊接---叠层---层压---装框---清洗---测试---打包 五、组织方式 本项目由我公司技术中心编写项目立项报告,向公司董事会提出申请,并确定研发内容、研发人员、研发经费预算,同时下达立项文件。技术中心在接到公司下达的立项文件后,由技术中心牵头,组织质量部、生产部、财务部、采购部等部门召开项目研制会议,成立项目研制小组。该项目由我公司与南京大学的开展产学研合作研发,南京大学负责总体方案制定与审核,技术指导,全程参与项目研发,项目资金、原材料、试验场地均由我公司提供。 六、取得成果 申请专利8项,其中发明专利2项、实用新型专利6项;获得实用新型专利2项;项目实施期间,承担单位为当地解决就业40人,引进人才5人,其中硕士1人、本科4人;培训科技人员30人;引进3人以上创新团队1个。