TOPCon बनाम BC सौर सेल: पिछली सतह की तुलना

त्वरित उत्तर: TOPCon और बैक-कॉन्टैक्ट के बीच का अंतर आमतौर पर सेल के सामने के हिस्से पर चर्चा किया जाता है, जहाँ इसे मापा जा सकता है, लेकिन असली अंतर का अधिकांश हिस्सा पीछे होता है। TOPCon सामने की बसबार रखता है और पीछे की ओर एक पैसिवेटिंग कॉन्टैक्ट का उपयोग करता है; बैक-कॉन्टैक्ट दोनों ध्रुवता के कॉन्टैक्ट्स को पीछे की ओर ले जाता है और सामने की बसबार को पूरी तरह हटा देता है, जिससे पूरी सामने की सतह प्रकाश के लिए खुल जाती है लेकिन पीछे का पैटर्न बहुत अधिक घना हो जाता है। यही पीछे की घनत्व निर्माण को बदलता है: एक BC लाइन को विपरीत-ध्रुवता के जोड़ों के बीच इंसुलेटिंग ग्लू, स्ट्रिंगर पर अधिक सटीक टूलिंग, और पीछे की ओर निरीक्षण की आवश्यकता होती है जो एक TOPCon लाइन को उसी तरह से नहीं चाहिए। SS-1500B श्रेणी की मशीनें TOPCon की सेवा करती हैं, जबकि BC को समर्पित रियर-कॉन्टैक्ट टूलिंग की आवश्यकता होती है। सामने की ओर दक्षता का तर्क वास्तविक है; लागत का तर्क पीछे की ओर है।

TOPCon और BC के बीच अंतर आमतौर पर सेल के सामने के भाग पर चर्चा किया जाता है, जहाँ आप इसे माप सकते हैं। अधिकांश मैन्युफैक्चरिंग जोखिम पीछे की ओर होता है, जहाँ आपको इसे खोजना पड़ता है।

PV सेल टेक्नोलॉजी · मॉड्यूल मैन्युफैक्चरिंग · Jerry, Ooitech द्वारा

1. तुलना, एक तस्वीर में

चित्र 1: एक TOPCon सेल का पिछला भाग (बाएँ) BC सेल के पिछले भाग (दाएँ) के बगल में। TOPCon की पिछली सतह एक सतत, काफी हद तक एकसमान क्षेत्र है। BC का पिछला भाग अलग-अलग इलेक्ट्रोड ज़ोन में व्यवस्थित है।

बाईं सेल दिखाती है कि पारंपरिक पिछली संरचना कैसी दिखती है: एक चौड़ा, समान क्षेत्र जिसमें एक ही प्रकार की विशेषताएँ फैली हुई हैं। दाईं सेल संरचनात्मक रूप से कुछ अलग कर रही है। धनात्मक और ऋणात्मक दोनों इलेक्ट्रोड उस एक सतह पर हैं, यही कारण है कि पैटर्न अधिक घना और अधिक विभाजित है।

यह एक अवलोकन उस ट्रेड-ऑफ को समझाता है जो मॉड्यूल मैन्युफैक्चरिंग के हर चरण में BC का साथ देता है।

2. BC बाइफेशियलिटी के साथ फ्रंट एफिशिएंसी क्यों खरीदता है

BC दोनों ध्रुवताओं को पीछे की ओर ले जाता है। इसलिए सेल के सामने के भाग पर कोई बसबार और कोई फिंगर नहीं होती, इसलिए कोई धातु आने वाली रोशनी को नहीं रोकती और सामने की ओर कोई शेडिंग नुकसान नहीं होता। यही BC के फ्रंट-साइड एफिशिएंसी लाभ का स्रोत है, और यह वास्तविक है।

कीमत पीछे चुकाई जाती है। चूँकि सारी मेटलाइज़ेशन एक सतह पर केंद्रित है, BC सेल का पिछला भाग महीन फिंगर और बसबार से भरा होता है। वे धातु की रेखाएँ उस क्षेत्र पर कब्जा कर लेती हैं जो अन्यथा पिछली ओर की विकिरण को एकत्र करता, इसलिए एक BC मॉड्यूल समान प्रारूप के TOPCon मॉड्यूल की तुलना में पीछे से कम रोशनी एकत्र करता है। यही संरचनात्मक कारण है कि BC बाइफेशियलिटी TOPCon बाइफेशियलिटी से नीचे रहती है, और कोई भी प्रक्रिया ट्यूनिंग इसे दूर नहीं करती। यह एक डिज़ाइन परिणाम है, दोष नहीं।

3. इलेक्ट्रोड लेआउट की समस्या

चित्र 2: BC के पिछले भाग का नज़दीकी दृश्य। हाइलाइट किया गया क्षेत्र वहाँ स्थित है जहाँ विपरीत-ध्रुवता संरचनाएँ एक-दूसरे के करीब चलती हैं, यही वह जगह है जहाँ अलगाव को टिकना होता है।

TOPCon के पिछले भाग पर, ध्रुवताएँ कभी नहीं मिलतीं, क्योंकि वे सेल के अलग-अलग फलकों पर हैं। BC के पिछले भाग पर वे एक ही सतह साझा करती हैं, ज़ोन में व्यवस्थित: ऋणात्मक फिंगर, ऋणात्मक बसबार, धनात्मक फिंगर और धनात्मक बसबार, सभी एक ही तल पर इंटरलीव्ड।

यही निकटता इंजीनियरिंग समस्या है। विपरीत ध्रुवता के दो इलेक्ट्रोड जो थोड़ी दूरी पर स्थित हैं, अगर वे कभी संपर्क में आते हैं तो सेल को शॉर्ट कर देंगे, चाहे प्रिंटिंग दोष, सोल्डरिंग विचलन, संदूषण, या हैंडलिंग के दौरान यांत्रिक क्षति के माध्यम से। उनके बीच प्रिंट की गई इंसुलेटिंग सामग्री इसे रोकती है, जो इसे एक सुरक्षात्मक अतिरिक्त के बजाय एक कार्यात्मक परत बनाती है।

हम इसके सामग्री और प्रक्रिया पक्ष को विस्तार से कवर करते हैं BC सोलर सेल को पीछे इंसुलेटिंग ग्लू की आवश्यकता क्यों है, जिसमें परत को क्या करना है और इसे कैसे लगाया जाता है शामिल है।

4. वह प्रश्न जिसका उत्तर कोई लैब टेस्ट से नहीं दे सकता

एक बार जब अलगाव एक प्रिंटेड परत पर निर्भर हो जाता है, तो स्पष्ट प्रश्न यह है कि वह परत कितने समय तक टिकती है। एक मॉड्यूल वारंटी 25 वर्ष चलती है, और फील्ड वातावरण सौम्य नहीं है: दैनिक तापमान उतार-चढ़ाव, लगातार पराबैंगनी जोखिम, नमी का प्रवेश और बार-बार थर्मल साइक्लिंग सभी उसी इंटरफ़ेस पर कार्य करते हैं।

अलगाव परत को उस पूरी अवधि के लिए अलगाव बनाए रखना होता है। यह दरार, चॉक, डीलैमिनेट या प्रवाहकीय पथ में क्षय नहीं हो सकती। एक ताज़ा बनी सेल जो इनकमिंग निरीक्षण पास करती है, साबित करती है कि परत परीक्षण के दिन सही ढंग से लगाई गई थी। यह बारहवें वर्ष के बारे में कुछ साबित नहीं करती।

यही BC के आसपास दीर्घकालिक विश्वसनीयता बहस का सार है, और यह आलोचना के बजाय एक उचित बहस है। तीन चर परिणाम तय करते हैं:

यहीं आपूर्तिकर्ता अलग होते हैं। कड़े प्रिंट और क्योर नियंत्रण के साथ उच्च-मौसम सूत्रीकरण का उपयोग करने वाले निर्माता 25-वर्षीय प्रश्न के विरुद्ध मार्जिन खरीद रहे हैं। जो निर्माता अलगाव परत को कम करने योग्य लागत पंक्ति मानते हैं, वे एक जोखिम उठा रहे हैं जो तब तक प्रकट नहीं होगा जब तक मॉड्यूल फील्ड में और वारंटी की पहुँच से बाहर न हों।

5. यह मॉड्यूल लाइन पर क्या बदलता है

BC मॉड्यूल असेंबल करने वाली फैक्ट्री के लिए, पिछली आर्किटेक्चर फ्लोर पर चार चीज़ें बदलती है।

इनमें से कोई भी चीज़ BC को निरपेक्ष रूप से निर्माण में कठिन नहीं बनाती। यह विशिष्ट, पहचानने योग्य स्थानों पर प्रक्रिया विंडो को संकरा बनाती है, और असंगति की लागत बढ़ाती है। इसका सीधा उपकरण-संबंधी परिणाम है: BC प्रारूपों पर चलने वाली लाइन को TOPCon पर चलने वाली उसी लाइन की तुलना में संकरी विंडो के लिए आकारित सोल्डरिंग नियंत्रण और निरीक्षण क्षमता की आवश्यकता होती है।

6. जोखिम को कैसे कम करें

चार व्यावहारिक उपाय, उस क्रम में जिसमें वे लाभ देते हैं।

• आइसोलेशन सामग्री को योग्य ठहराएँ, आपूर्तिकर्ता को नहीं। विशिष्ट फॉर्मूलेशन पर UV और डैम्प-हीट डेटा माँगें, सामान्य "anti-PID" या "insulating" दावे पर नहीं। जिन फॉर्मूलेशनों का आप उपयोग कर सकते हैं, उनकी तुलना करें, जिसमें कोई भी नियोजित द्वितीय स्रोत शामिल हो।
• प्रिंट और क्योर को प्रक्रिया मापदंडों के रूप में नियंत्रित करें। मोटाई की एकरूपता, किनारे की परिभाषा और क्योर शेड्यूल सीमाओं और रिकॉर्ड के साथ प्रक्रिया नियंत्रण योजना में होने चाहिए, क्योंकि जिस विफलता को वे रोकते हैं वह स्टेशन पर अदृश्य होती है।
• विद्युत रूप से निरीक्षण करें, केवल प्रकाशिक रूप से नहीं। स्ट्रिंगिंग के बाद और लैमिनेशन के बाद EL इमेजिंग, प्रति मॉड्यूल बारकोड के साथ I-V मापन के साथ जोड़ी गई, वही है जो एक गुप्त जोखिम को पता लगाने योग्य बनाती है। EL सही उपकरण क्यों है, इसके कारण इसमें दिए गए हैं EL परीक्षण: इनलाइन बनाम ऑफलाइन सेटअप.
• स्ट्रिंगर को प्रारूप से मिलाएँ। BC इंटरकनेक्ट सभी एक ही फलक पर होते हैं, इसलिए सोल्डरिंग-हेड कॉन्फ़िगरेशन, रिबन हैंडलिंग और तापमान प्रोफ़ाइल प्रारूप-विशिष्ट होते हैं। हमारा SS-1500B टैबर स्ट्रिंगर ठीक इसी कारण से BC, TOPCon और PERC सेल को कवर करने के लिए निर्दिष्ट है, और हमने यूरोपीय निर्माताओं को BC स्ट्रिंगिंग क्षमता दी है, जिसमें एक पोलिश मॉड्यूल निर्माता.

7. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्यों BC की बाइफेशियलिटी TOPCon से कम है?

क्योंकि दोनों इलेक्ट्रोड पीछे की ओर होते हैं। पिछली धातुकरण उस क्षेत्र पर कब्जा करता है जो अन्यथा पिछली ओर की विकिरण को एकत्र करता, इसलिए पीछे से सेल तक कम प्रकाश पहुँचता है। TOPCon दोनों ध्रुवताओं को विपरीत फलकों पर रखता है, जिससे पिछला भाग तुलनात्मक रूप से खुला रहता है। यह वास्तुकला का संरचनात्मक परिणाम है, निर्माण गुणवत्ता का अंतर नहीं।

BC सेल पर इंसुलेटिंग परत किस लिए होती है?

यह उन धनात्मक और ऋणात्मक इलेक्ट्रोडों को अलग करती है जो पिछली सतह साझा करते हैं। इसके बिना, आसन्न विपरीत-ध्रुवता संरचनाओं के बीच कोई भी संपर्क सेल को शॉर्ट कर देता है। यह एक कार्यात्मक परत है, वैकल्पिक कोटिंग नहीं।

क्या उस परत की 25-वर्षीय विश्वसनीयता सिद्ध की जा सकती है?

सीधे तौर पर नहीं। त्वरित परीक्षण और आवक निरीक्षण दर्शाते हैं कि परत सही ढंग से लगाई और निर्दिष्ट की गई थी। क्या यह 25 वर्षों तक इंसुलेटिंग बनी रहती है, यह फॉर्मूलेशन, प्रिंट एकरूपता और क्योर पर निर्भर करता है, और यह भी कि वे UV, नमी और तापीय चक्रण के अंतर्गत कैसे टिकते हैं। इसीलिए सामग्री विनिर्देश और प्रक्रिया रिकॉर्ड आवक परीक्षण परिणाम जितने ही महत्वपूर्ण हैं।

क्या BC को TOPCon से भिन्न उपकरण चाहिए?

भिन्न मशीनें नहीं, बल्कि विशिष्ट स्थानों पर भिन्न सेटिंग्स और कड़ा नियंत्रण: सोल्डरिंग तापमान और हेड कॉन्फ़िगरेशन, एक-तरफ़ा ताप से बचने वाली हैंडलिंग, और ऐसा निरीक्षण जो बिना किसी दृश्य यांत्रिक हस्ताक्षर के विद्युत दोष का पता लगा सके। कई स्ट्रिंगर प्लेटफ़ॉर्म सही ढंग से कॉन्फ़िगर किए जाने पर दोनों प्रारूपों को कवर करते हैं।

क्या पिछली धातुकरण पैटर्न EL निरीक्षण को प्रभावित करता है?

यह बदल देता है कि आप छवि को कैसे पढ़ते हैं। BC पिछले भाग पर एक शॉर्ट या बाधित क्षेत्र हमेशा किसी स्पष्ट दृश्य दोष के अनुरूप नहीं होता, इसलिए ऑपरेटर को किसी विसंगति का निर्णय करने से पहले यह जानना आवश्यक है कि ध्रुवताएँ कहाँ चलती हैं और सामान्य पिछला भाग कैसा दिखता है। सेल प्रारूप के अनुसार संदर्भ छवियाँ स्टेशन पर रखने योग्य हैं।

एक नई मॉड्यूल फैक्ट्री को कौन सा प्रारूप चुनना चाहिए?

यह इस पर निर्भर करता है कि मॉड्यूल कहाँ स्थापित किए जाएँगे। TOPCon की उच्चतर बाइफेशियलिटी भूमि-आरोपित और ऊँचाई पर लगाए गए इंस्टॉलेशनों के पक्ष में है जहाँ पिछली विकिरण सार्थक होती है। BC की अग्र-भाग दक्षता क्षेत्र-सीमित अनुप्रयोगों जैसे छतों के पक्ष में है, जहाँ एक निश्चित छत क्षेत्र पर अधिक शक्ति भरना पिछले लाभ से अधिक मायने रखता है। सही उत्तर इंस्टॉलेशन का फलन है, केवल मॉड्यूल का नहीं।

अंतिम विचार

पिछली ओर का फोटोग्राफ BC के व्यापार-समझौते को उस तरह स्पष्ट बनाता है जैसे डेटाशीट नहीं करती। दोनों ध्रुवताओं को पीछे ले जाना अग्र-भाग दक्षता खरीदता है और बाइफेशियलिटी की कीमत चुकाता है, और यह एक मुद्रित इंसुलेशन परत पेश करता है जिसका दीर्घकालिक व्यवहार प्रयोगशाला में सिद्ध नहीं किया जा सकता। एक मॉड्यूल फैक्ट्री के लिए इसका अर्थ है तीन चीज़ें सही करना: आइसोलेशन सामग्री को विशेष रूप से योग्य ठहराना, प्रिंट और क्योर को रिकॉर्ड के साथ प्रक्रिया मापदंडों के रूप में नियंत्रित करना, और विद्युत रूप से निरीक्षण करना ताकि एक गुप्त दोष पता लगाया गया दोष बन जाए। यदि आप BC या TOPCon प्रारूपों के लिए लाइन कॉन्फ़िगर कर रहे हैं, तो हमें सेल प्रारूप, रिबन विनिर्देश और लक्ष्य मॉड्यूल आकार बताएँ, और हम उसके अनुसार स्ट्रिंगिंग और निरीक्षण कॉन्फ़िगरेशन निर्दिष्ट करेंगे।

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अतिरिक्त पठन और पृष्ठभूमि डेटा

इस विषय पर सार्वजनिक संदर्भ सामग्री, जो उद्योग के प्रौद्योगिकी रोडमैप और बाज़ार डेटा को बनाए रखने वाले संगठनों द्वारा प्रकाशित की गई है:

• VDMA — फोटोवोल्टिक के लिए अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी रोडमैप (ITRPV)
• Fraunhofer ISE — फोटोवोल्टिक्स रिपोर्ट
• pv magazine — वैश्विक PV उद्योग समाचार और तकनीकी कवरेज