เซลล์แสงอาทิตย์ถูกจำแนกตามวัสดุตั้งต้น และสามารถแบ่งออกเป็นแบตเตอรี่ประเภท P และ N แบตเตอรี่ประเภท P หมายถึงแบตเตอรี่ที่มีเวเฟอร์ซิลิคอนชนิด P เป็นวัสดุตั้งต้น และแบตเตอรี่ชนิด N หมายถึงแบตเตอรี่ที่มีเวเฟอร์ซิลิคอนชนิด N เป็นวัสดุตั้งต้น เวเฟอร์ซิลิคอนชนิด P มีกระบวนการผลิตที่เรียบง่ายและมีต้นทุนต่ำ ในขณะที่เวเฟอร์ซิลิคอนชนิด N มักจะมีอายุการใช้งานยาวนานและสามารถเพิ่มประสิทธิภาพแบตเตอรี่ได้สูงกว่า แต่กระบวนการนี้ซับซ้อนกว่า สาเหตุหลักมาจากองค์ประกอบฟอสฟอรัสเจือซิลิคอนชนิด N ฟอสฟอรัส และการผสมกันของซิลิกอนไม่ดี และง่ายต่อการกระจายที่ไม่สม่ำเสมอ และองค์ประกอบโบรอนเจือซิลิคอนชนิด P โบรอน และค่าสัมประสิทธิ์การแยกซิลิกอนเท่ากัน ความสม่ำเสมอในการกระจายตัว ควบคุมได้ง่ายต้นทุนก็ต่ำกว่าดังนั้นในปัจจุบันผลิตภัณฑ์หลักของอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์คือเวเฟอร์ซิลิคอนชนิด P และแบตเตอรี่ชนิด P ที่เกี่ยวข้องนั้นมีมากกว่า

แบตเตอรี่ประเภท P: แบตเตอรี่ประเภท P ทั่วไปประกอบด้วยแบตเตอรี่ BSF, แบตเตอรี่ PERC, แบตเตอรี่ PERC+ ฯลฯในหมวดหมู่เหล่านี้ แบตเตอรี่จะปรากฏในเวลาที่ต่างกัน และการประเมินของตลาดจะแตกต่างกัน เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในยุคแรกนั้นใช้แบตเตอรี่ BSF จากนั้นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ PERC ก็เริ่มเข้ามาแทนที่เทคโนโลยี BSF จากนั้นเทคโนโลยีแบตเตอรี่ PERC ก็ได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อสร้างเทคโนโลยี PERC+

1. แบตเตอรี่ BSF หลังจากผลิตจุดเชื่อมต่อ PN ของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดผลึกซิลิคอนแล้ว ชั้น P+ จะถูกเตรียมโดยการวางฟิล์มอะลูมิเนียมไว้บนพื้นผิวแบ็คไลท์ของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน จึงสร้างแบ็คฟิลด์อะลูมิเนียม อลูมิเนียมในฐานะแบ็คฟิลด์มีข้อดีหลายประการ เช่น ลดอัตราการบังเอิญของพื้นผิวและเพิ่มการดูดซับของคลื่นยาว แต่ประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกของแบตเตอรี่แบ็คฟิลด์อะลูมิเนียมก็มีข้อจำกัดบางประการเช่นกัน ในแง่ของกระบวนการ การเตรียมแบตเตอรี่ BSF จะต้องผ่านการทำความสะอาดและการหลุดลอก การแพร่กระจายและการเชื่อม การแกะสลักแก้วซิลิคอนที่ไม่มีฟอสฟอรัส PECVD การพิมพ์สกรีน การเผาผนึก การทดสอบ และการคัดแยกกระบวนการแบตเตอรี่ BSF เป็นกระบวนการทั่วไปในการเตรียมเซลล์แสงอาทิตย์ จากนั้นจึงอัปเกรดตามกระบวนการนี้

2. แบตเตอรี่ PERC ใช้แบตเตอรี่ BSF แบบดั้งเดิม โดยเพิ่มฟิล์มด้านหลังและเลเซอร์สตาร์ทสองกระบวนการ และประสิทธิภาพได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ อุปกรณ์หลักในการใช้งานที่เกี่ยวข้อง ได้แก่ เครื่องทำความสะอาด เครื่องฟอก เตาแพร่กระจาย เครื่องทำลายด้วยเลเซอร์ เครื่องแกะสลัก PECVD อุปกรณ์การพิมพ์สกรีน เตาซินเตอร์ เครื่องทดสอบและคัดแยก ฯลฯ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องใช้เครื่องทำความสะอาดรางหากการขัดด้านหลัง เพิ่มกระบวนการแล้ว

แบตเตอรี่ชนิด N: แม้ว่าแบตเตอรี่ PERC จะใช้กระแสหลัก แต่ประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกของแบตเตอรี่ชนิด N นั้นสูงกว่า แม้ว่าปัญหาทางเทคนิคจะมีขนาดใหญ่ แต่เพื่อลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพ บริษัทต่างๆ จึงเร่งการวิจัยและพัฒนา แบตเตอรี่ชนิด N ได้แก่ แบตเตอรี่ IBC, HJT, HBC และ TOPcon ในหมู่พวกเขา TOPcon และ HJT เป็นเส้นทางทางเทคนิคหลักและเริ่มขยายการผลิต IBC และ HBC ยังอยู่ในขั้นตอนการทดลองและการตรวจสอบ และเรียกว่า "เทคโนโลยีแห่งอนาคต"

3.แบตเตอรี่ TOPcon โครงสร้างแบตเตอรี่ของ TOPCon สามารถทำให้เกิดฟิล์มที่สมบูรณ์แบบบนพื้นผิวแบตเตอรี่ ใช้ชั้นออกไซด์บางเฉียบและเจือด้วยซิลิคอนฟิล์มบาง ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ สุดท้าย ขีดจำกัดทางทฤษฎีของประสิทธิภาพการแปลงสามารถเข้าถึง 26.6% เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ PERC กระบวนการ TOPCon จะเพิ่มการเชื่อมโยงสองแบบ: การแพร่ของโบรอนและการสะสมของชั้นฟิล์มที่หน้าสัมผัส การเชื่อมโยงที่สำคัญคือการออกซิเดชันและการสะสมของโพลีซิลิคอนประเภท I โดย LPCVD ซึ่งแบ่งออกเป็นสองประเภทย่อย ประเภทแรกคือกระบวนการแพร่กระจายแบบเต็ม และอีกประเภทคือกระบวนการฟอสฟอรัสสิ่งเชื่อมโยงสำคัญอีกประการหนึ่งคือการออกซิเดชันและการสะสมของ PECVD ของโพลีซิลิคอนชนิด P ซึ่งเป็นกระบวนการที่สั้นกว่าและคาดว่าจะลดต้นทุนได้อย่างมาก และยังเป็นทิศทางการพัฒนาของเทคโนโลยีอีกด้วย

4. แบตเตอรี่ HJT แบตเตอรี่ HJT หรือที่เรียกว่าแบตเตอรี่แบบแยกทางเป็นเซลล์สุริยะแบบไฮบริดและแบตเตอรี่สองด้าน เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่ PERC และแบตเตอรี่ TOPCon กระบวนการไหลของ HJT จะสั้นลงอย่างมาก ซึ่งช่วยลดเวลาในการผลิตและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต ขั้นตอนการเตรียมการอาจรวมถึงการทำความสะอาดและการกัด การสะสมซิลิคอนอสัณฐาน การเตรียมฟิล์ม TCO และการพิมพ์สกรีน ในบรรดาสิ่งเหล่านั้น การสะสมของซิลิคอนอสัณฐานและการเตรียมฟิล์ม TCO เป็นตัวเชื่อมโยงหลักสองประการ และมีวิธีการเตรียมสองวิธี วิธีการสะสมซิลิคอนอสัณฐานคือ PECVD หรือ CAT-CVD เมื่อเปรียบเทียบกับแบบแรก แบบหลังมีคุณภาพในการขึ้นรูปฟิล์มที่สูงกว่าและมีผลในการสร้างฟิล์มที่ดีกว่าบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน แต่ความสม่ำเสมอของมันไม่ดีและค่าบำรุงรักษาสูงวิธีการที่ใช้ในการเตรียมเมมเบรน TCO คือ PVD หรือ RPD เทคโนโลยีหลังมีกำลังการผลิตอุปกรณ์ต่ำและราคาสูง และปัจจุบันสิทธิบัตรอยู่ในมือของซูมิโตโม ประเทศญี่ปุ่น และได้รับการคุ้มครองสิทธิบัตร หากพูดเชิงเปรียบเทียบแล้ว PVD เดิมมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นกระบวนการกระแสหลักมากกว่า

5. แบตเตอรี่ IBC แบตเตอรี่ IBC หรือที่เรียกว่าแบตเตอรี่แบบสัมผัสด้านหลังแบบอินเทอร์ฟิงเกอร์ เป็นหนึ่งในเซลล์แสงอาทิตย์ในพื้นที่ขนาดใหญ่ที่มีประสิทธิภาพสูง และยังเป็นแบตเตอรี่ชนิด N ทั่วไปอีกด้วย ที่นี่แบตเตอรี่แบบสัมผัสด้านหลังประกอบด้วยแบตเตอรี่ MWT, EWT และ IBC ประสิทธิภาพการแปลงของแบตเตอรี่ MWT และ EWT ถูกจำกัดในระดับหนึ่ง และประสิทธิภาพการแปลงทางทฤษฎีของแบตเตอรี่ IBC นั้นสูงกว่า ด้านหน้าของแบตเตอรี่ IBC ไม่มีเส้นกั้นโลหะ และส่วนประกอบที่ด้านหลังมีลักษณะคล้ายนิ้วประสาน โครงสร้างนี้สามารถเพิ่มพื้นที่การผลิตไฟฟ้าและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าได้ แบตเตอรี่ IBC ยังสามารถรวมเข้ากับเทคโนโลยีแบตเตอรี่ HJT นั่นคือ HJBC และเทคโนโลยีแบตเตอรี่ HBC และประสิทธิภาพของทั้งสองถึง 25.1% และ 25.6% ตามลำดับ

เนื่องจาก TOPCon, HJT, IBC และเทคโนโลยีอื่น ๆ ค่อยๆ เติบโตเต็มที่ และเข้าใกล้ขีดจำกัดทางทฤษฎีของประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริค อุตสาหกรรมจึงเริ่มมองหาเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์รุ่นใหม่ หากข้างต้นเป็นแบตเตอรี่ผลึกซิลิคอนทั้งหมด ตามมาตรฐานอื่นจะมีแบตเตอรี่แบบฟิล์มบาง

โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสกี้เป็นหนึ่งในนั้น ซึ่งใช้เซมิคอนดักเตอร์เมทัลฮาไลด์ชนิดเพอรอฟสกี้เป็นวัสดุชั้นดูดซับแสงเพื่อดูดซับโฟตอนเพื่อสร้างคู่อิเล็กตรอน และขับเคลื่อนแบตเตอรี่ ในสมัยแรกๆ เพอร์รอฟสไกต์ถูกเรียกว่าแร่โลหะ ปัจจุบัน perovskite โดยทั่วไปหมายถึงผลึกไอออนิกที่มีโครงสร้างผลึกเหมือนหรือคล้ายกันกับแคลเซียมไททาเนตในฐานะที่เป็นวัสดุแปลงโฟโตอิเล็กทริก มีข้อดีดังต่อไปนี้ ประการแรก ประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกสูงมาก ในสิบปีที่ผ่านมา ประสิทธิภาพของเซลล์ perovskite เพิ่มขึ้นจาก 3% เป็น 28% และแม้แต่ห้องปฏิบัติการก็สามารถบรรลุการแปลง 31.3% อัตราการเติบโตนั้นสูงกว่าความเร็วการพัฒนาแบตเตอรี่ที่ใช้ซิลิกอนมาก 13 ปีจึงจะเสร็จสิ้นการพัฒนาแบตเตอรี่ที่ใช้ซิลิกอนเป็นเวลา 40 ปี ประการที่สอง ต้นทุนการผลิตวัสดุต่ำ และวิธีการสังเคราะห์ก็ง่าย ประการที่สาม สามารถบรรลุการควบคุมช่องว่างแถบดูดซับได้อย่างอิสระ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานแสง และแม้กระทั่งประสิทธิภาพสูงสุดของแบตเตอรี่เคลือบก็คาดว่าจะเกิน 40%อย่างไรก็ตาม การเตรียมเทคโนโลยีชั้น perovskite ขนาดใหญ่ในปัจจุบันยังไม่สุกงอม และความเสถียรของวัสดุยังไม่เพียงพอ หากคุณต้องการพัฒนาอุตสาหกรรมต่อไป แต่ยังจำเป็นต้องดำเนินการวิจัยเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับประสิทธิภาพและความเสถียรของ อุปกรณ์.

สรุป:

จากมุมมองของรูปแบบการแข่งขันในตลาดปัจจุบัน เนื่องจากกระบวนการนี้สอดคล้องกับเทคโนโลยี Perc หลักในยุค P-type เทคโนโลยี TOPcon จึงนำเสนอความมั่นใจสูงในระยะสั้นโดยธรรมชาติ และจากมุมมองของ SENC มีขนาดใหญ่ ความน่าจะเป็นและมีปริมาณมาก เทคโนโลยีก่อกวนที่นำเสนอโดย HJT มีข้อดีหลายประการในด้านประสิทธิภาพ แต่สายการผลิต กระบวนการ และยุค Perc ไม่ได้เชื่อมโยงกัน และการผลิตขนาดใหญ่ก็ไม่ประหยัดสำหรับผู้ผลิตแบตเตอรี่กระแสหลัก ในฐานะเทคโนโลยีระดับแพลตฟอร์ม HJT จะถูกรวมเข้ากับเทคโนโลยีแบตเตอรี่ perovskite ยุคถัดไปได้อย่างราบรื่นยิ่งขึ้นเพื่อสร้างแบตเตอรี่แบบลามิเนตปัจจุบันเทคโนโลยี HJT และ TOPCon ในด้านการผลิตแบตเตอรี่ได้เข้าสู่ขั้นตอนการต่อสู้จริงแล้ว ซึ่งในทั้งสองอย่างนี้ดีกว่า เสียงของตลาดไม่เป็นเอกฉันท์ โดยรวมแล้ว เทคโนโลยี TOPcon มีข้อได้เปรียบในระยะสั้นอย่างเห็นได้ชัด และ HJT มีศักยภาพมากขึ้นในอนาคต เส้นทางเทคโนโลยีแบตเตอรี่ชนิด N มีความชัดเจน แต่ไม่ว่าจะสามารถทำได้สำเร็จและก้าวของการดำเนินการยังคงไม่แน่นอน หากการลดต้นทุนน้อยกว่าที่คาดไว้ ก็อาจทำให้ผู้ผลิตขั้นปลายเกิดความล่าช้าในแผนรายจ่ายฝ่ายทุน ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อระยะสั้น ผลการดำเนินงานระยะยาวของผู้ผลิตอุปกรณ์เหล่านั้นนอกจากนี้ยังมีเส้นทางทางเทคนิคที่แตกต่างกันสำหรับองค์ประกอบความต้องการอุปกรณ์ที่แตกต่างกัน การทำซ้ำเทคโนโลยีจะส่งผลต่อความต้องการอุปกรณ์ของผู้ผลิต และยังส่งผลต่อประสิทธิภาพของผู้ผลิตด้วย กล่าวโดยสรุป การทำซ้ำทำให้เทคโนโลยีได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และผลิตภัณฑ์ยังคงลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพ แต่ผู้ผลิตที่เกี่ยวข้องก็จะเผชิญกับความเสี่ยงมากมายเช่นกัน