Ve snaze zvýšit výkon při současném snížení nákladů společnost Huasun rychle přešla od první generace heterojunkčního článku (HJT) ke svému současnému článku třetí generace a inovace pokračuje.
Zvýšení účinnosti přeměny energie solárního modulu z 23,30 % na 24,16 % v očích někoho, kdo se nevyzná v energetických záležitostech nebo ve fotovoltaickém průmyslu, se může zdát jako zanedbatelný pokrok.
Pro ty, kteří v tomto sektoru pracují, se však tyto výsledky stávají jednoznačně obrovským skokem směrem k výkonnějším fotovoltaickým projektům a nižším nákladům na energii (LCOE). A to za předpokladu, že výrobci modulů mohou poté rozšířit technologii v masové výrobě bez nezvládnutelného zvýšení výrobních nákladů.
Společnosti Huasun se podařilo tohoto výsledku dosáhnout mezi březnem a listopadem 2023, alespoň z hlediska účinnosti, se solárním panelem HJT. Ten zaznamenal nárůst výkonu ze 723,97 W na 750,54 W, přičemž výsledky potvrdil certifikační orgán TÜV SÜD.
Modul Himalaya G12-132 se skládá z bifaciálních mikrokrystalických článků G12 HJT s 20 přípojnicemi, vyrobených nezávisle v projektu Huasun Xuancheng Phase IV HJT Cell Project.
Náklady vs. efektivita – heterojunkce
Společnost uznává, že existuje kompromis mezi vysokou účinností a nižšími náklady, ale je přesvědčena, že hlavní překážky se mohou již brzy překonat.
„Už jsme dosáhli úrovně spotřeby stříbrné (Ag) pasty kolem 16 mg/W,“ uvedl technický ředitel společnosti Wenjing Wang. „Pokud chceme dále zvýšit účinnost, budeme muset použít pomalejší proces plazmové vylepšené chemické depozice z plynné fáze (PECVD) a více Ag pasty. Můžeme dosáhnout vyšší průměrné účinnosti v hromadné výrobě, například 26 %, a výkon modulu může dokonce dosáhnout 725 W. To však vyžaduje více procesního vybavení a větší spotřebu Ag pasty.“
Kromě toho se společnost zaměřuje na snížení nákladů na elektrody. A využívá standardizovaná výrobní řešení heterojunkce, jako je pokovování mědí (Cu), pasty Ag/Cu, zapouzdřovací film pro konverzi vlnové délky, technologie těsnění butylkaučuku, technologie řezání plátků a nový typ řetězového získávání plátků.
Nová architektura buněk
Technologie solárních článků HTJ vyvinutá společností Huasun nepoužívá tradiční monokrystalické destičky, ale destičky typu n na bázi mikrokrystalického křemíku. Tento materiál, který se široce používá mezi výrobci tenkovrstvých solárních článků, má výhodu vysoké mobility nosiče. A to díky přítomnosti zrn krystalického křemíku (Si) v mikrokrystalickém materiálu a nízké energie bandgap.
Kromě toho společnost Huasun vyvinula metodu výroby plátků. Ta umožňuje efektivnější využití dostupného materiálu ingotů. ,,Můžeme použít okrajovou část ingotu, když válec rozřežeme na čtvercový ingot,“ řekl Wang. „Zbývá hrana, kterou můžeme použít k získání více kusů oplatek ze stejného ingotu. Okrajová část se běžně posílá zpět do pece Czochralski (CZ) k přestavbě nových ingotů, ale můžeme také řezat okrajovou část, abychom je mohli znovu použít přímo v naší buňce HJT.“
„Tuto generaci buněk nazýváme HJT 3.0. A to proto, protože se od našich předchozích produktů liší pouze použitím mikrokrystalického křemíku,“ řekl Wang s odkazem na nejnovější produkt vyvinutý společností. ,,Pro naši první generaci jsme použili tenký film amorfního křemíku (a-Si) a pro druhou jsme použili jak amorfní, tak mikrokrystalický.“
Ve srovnání se zařízením druhé generace prokázala buňka třetí generace podle společnosti až o 1,0 % vyšší účinnost v laboratoři. A až o 0,3 % vyšší účinnost v komerční výrobě.
Buňka také spoléhá na selektivní pasivační kontakty (CSPC) vyrobené z mikrokrystalického oxidu křemičitého. Tyto kontakty vedou k prostorovému oddělení generování nosičů a separace nosičů v buňce. A nabízejí tak pozoruhodnou pasivaci, zlepšenou selektivitu nosiče a nízký kontaktní odpor.
Buňka se také vybavila technologií tzv. super multi busbar (SMBB). Ta se stala evolucí standardu multi busbar (MBB). A spočívá v použití husté sítě přípojnic (obvykle více než 10), které snižují odpor a zlepšují toleranci stínění.
HJT 4.0
Jako společnost, která neustále inovuje a zdokonaluje své technologie, vytvořil Huasun plán pro své buňky. Přechodem na HJT 4.0 společnost optimalizuje vrstvu transparentních vodivých oxidů (TCO) a sníží tloušťku křemíkové vrstvy až na 90 mikrometrů. K dalšímu snížení nákladů se společnost snaží snížit množství stříbra potřebného v každém článku, s konečným cílem úplného odstranění stříbra přechodem na měděné pokovování.
Wang řekl, že evoluce heterojukce na HJT 4.0 má zahrnovat také přechod na technologii nulové přípojnice (0BB). Ta dláždí cestu k efektivitě 26,0-26,5 % v hromadné výrobě. Kromě plánů čtvrté generace Huasun již společnost zkoumá vývoj HJT+perovskitových tandemových článků, které by mohly dosáhnout 28 % účinnosti článků s výkonem 800 W.
Společnost plánuje ověření tandemové technologie na 210 mm solárním článku. A také ověření zařízení pro sériovou výrobu perovskitového článku se zaměřením na masovou výrobu tandemových produktů do roku 2025.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
