Heute hat der Marktführer im Bereich der Photovoltaik, Longi, sein neuestes Produkt vorgestellt, das viel Aufmerksamkeit erregt hat. Gleichzeitig ist die HPBC-PV-Zellentechnologie des neuen Produkts in der PV-Branche zu einem heiß diskutierten Thema geworden. Kann HPBC zur Mainstream-Technologie für die nächste Generation von Solarzellen werden?

HPBC (Hybrid Passivated Back-Contact Cell) ist ein Produkt der IBC-Technologie, die mit einer P-Typ-Zelle kombiniert. Um HPBC zu erkennen, müssen wir zunächst die IBC-Technologie lernen.

IBC

Die IBC-Technologie (Interdigitaler Rückkontakt) ist eine Technologie, die bei der Herstellung von Rückseitenkontakten verwendet wird. Die IBC-Solarzelle hat auf der Vorderseite keine Elektroden. Die positiven und negativen Metallgitterlinien sind kreuzweise auf der Rückseite der Zelle angeordnet. Der Kern der IBC-Technologie liegt in der Herstellung von hochwertigen p- und n-Bereich mit Gabelfingerabstand auf der Rückseite der Zelle.

Die IBC-Technologie wurde erstmals 1975 von Lammert und Schwartz vorgestellt. Das amerikanische Unternehmen Sunpower war der Marktführer und Pionier der IBC-Solarzellen. Im März 2017 hat das japanische Unternehmen Kaneka eine HBC-Zelle mit einem Wirkungsgrad von 26,7 % durch Überlagerung der HJT- und IBC-Zelltechnologie entwickelt. Dieser Wirkungsgrad wird nun schon seit fünf Jahren gehalten.

Vorteile von IBC-Solarzelle

Die besondere Bauweise der IBC-Solarzellen bietet folgende Vorteile.

• Keine Gitterlinienabschattung auf der Vorderseite der Zelle, wodurch der Abschattungsstromverlust der Metallelektroden entfällt und die Nutzung der einfallenden Photonen maximiert wird, wodurch der Kurzschlussstrom im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen um etwa 7 % erhöht wird.
• Die positiven und negativen Elektroden befinden sich auf der Rückseite der Zelle, so dass das Problem der Abschattung der Gitterlinien nicht berücksichtigt werden muss und das Verhältnis der Gitterlinien entsprechend erweitert werden kann, wodurch der Serienwiderstand reduziert wird.
• Da auf der Vorderseite die Gitterlinienabschattung, der Metallkontakt und andere Faktoren nicht berücksichtigt werden müssen, können die Oberflächenpassivierung und die Oberflächenlichtabsorptionsstruktur optimal gestaltet werden, um eine niedrigere Vorderseitenverbindungsrate und Oberflächenreflexion zu erzielen und somit Voc und Jsc zu erhöhen.
• Ästhetisches Erscheinungsbild, besonders geeignet für die Integration in PV-Gebäude, mit guten Vermarktungsaussichten.

Herausforderungen von IBC

IBC-Zellen erfordern ein hohes Maß an Substratmaterial; IBC-Zellen erfordern ein hohes Maß an Passivierung auf der Vorderseite; der Prozess ist komplex und die komplizierten Prozessschritte von IBC-Zellen machen sie in der Herstellung weitaus teurer als herkömmliche kristalline Siliziumzellen.

Aufgrund dieser Herausforderungen ist der Weg zur Industrialisierung von IBC-Zellen mit vielen Hindernissen verbunden.

Derzeit wird die IBC-Zelltechnologie auf dem Markt hauptsächlich für N-Typ-Siliziumwafer eingesetzt. N-Typ-Batteriemodule haben im Vergleich zu P-Typ die Vorteile einer geringen Dämpfung, einer hohen Neutronenlebensdauer, eines guten Schwachlichteffekts und eines niedrigen Temperaturkoeffizienten, und der Vorteil einer höheren Stromerzeugung des N-Typs bei gleicher installierter Kapazität ist objektiv. Als neue Zelltechnologieplattform kann IBC mit HJT, TOPCon, PERC und anderen Zelltechnologien kombiniert werden, so dass es einen großen Spielraum für zukünftige Entwicklungen gibt.

HPBC

Diesmal hat sich LONGi für die Anwendung der IBC-Technologie auf P-Silizium-Wafern entschieden, die erste in der Branche. Mit der HPBC-Technologie kann ein Zellwirkungsgrad von 25 % erreicht werden, mit einer Leistung von 575 W für das bifaciale Modul des Typs 72 Version, was einem Modulwirkungsgrad von 22,3 % entspricht, der 25 W höher ist als die Leistung der herkömmlichen PERC-Module und 1 % höher als der Wirkungsgrad. Dank der fortschrittlichen Zelltechnologie von HPBC und der neuen Kopplungstechnologie können die Module eine geringere lineare Dämpfung erreichen, wobei die Dämpfung im ersten Jahr auf 1,5 % und die lineare Dämpfung auf 0,4 %/Jahr gesenkt wurde, was eine erhebliche Verbesserung gegenüber herkömmlichen PERC-Modulen darstellt. Dank des hohen Umwandlungswirkungsgrads und der hohen Leerlaufspannung des Moduls hat das HPBC-Modul einen besseren Leistungs-Temperaturkoeffizienten, was die Leistungsabgabe des Moduls weiter verbessert. Aufgrund der geringeren Dämpfung und des besseren Temperaturkoeffizienten ist die kombinierte Stromerzeugungskapazität von Longi HPBC-Modulen etwa 3 % höher als die von herkömmlichen PERC-Modulen. Darüber hinaus verleiht das Design der HPBC-Zellen ohne Metallgitterlinien auf der Vorderseite den HPBC-Modulen einen höheren Wert, insbesondere in Szenarien, in denen die Kunden höhere Anforderungen an das Erscheinungsbild dezentraler Kraftwerke stellen, wie z. B. bei der Nutzung in Privathaushalten, wodurch die Bedürfnisse der Kunden besser erfüllt werden können.

Da HPBC allmählich in den Mittelpunkt rückt, werden drei Technologien - HPBC, TOPCon und HJT - gemeinsam um die nächste Generation der Mainstream-Technologie konkurrieren. Aber kann HPBC-Technologie in einer Zeit, in der der N-Typ sehr stark im Rampenlicht steht, einen anderen Weg finden? Das muss sich erst noch zeigen. Einige Branchenvertreter sind auch der Meinung, dass die Effizienzsteigerung durch HPBC vorerst nur geringfügig ist und dass die Kosten etwas höher sind, so dass die Wirtschaftlichkeit noch abzuwarten ist.

Maysun Solar war schon immer ein aktiver Verfechter der fortschrittlichsten Technologien in der Photovoltaik-Industrie. Wir werden diese neue Technologie weiterhin im Auge behalten. Kontaktieren Sie uns, um die neuesten Unternehmensnachrichten zu erhalten!