TOPCon电池制备流程包括10多道工序 ， 每一道工序都有对应的装备 ， 最核心的工序是接触钝化层 ， 直接决定了电池的转换效率 。
“接触钝化层由1纳米左右的氧化硅层和100纳米左右的多晶硅层组成 ， 控制1纳米氧化硅层的生长速率最难 ， 一旦过快很难控制它的均匀性和厚度 。”赵增超告诉采访人员 ， 一纳米相当于头发丝直径的10万分之一 ， 做好氧化硅层 ， 好比在头发丝里跳舞 ， 每一步都要用力均匀 ， 还得跟上节拍 。
这点突破不了整项技术就很难往前走 ， 怎么办？因为是自主创新 ， 没有可供借鉴的案例 ， 30多人的研发团队只能夜以继日查阅文献、碰撞思想、不断尝试新方法 。直到两个月后 ， 转机才出现 。
“全新的材料带来了新的技术难度 ， 传统经验在此时派不上用场 。好在团队经过反复验证发现 ， 加入某些特殊气体 ， 并在工艺设计和过程控制中做了改进 ， 才把生长速率控制下来 ， 实现了1纳米氧化硅层的均匀沉积 。”赵增超透露说 。
突破这一瓶颈后 ， 全新装备顺利实现成果转化应用 ， 太阳能电池的转换效率也从23%提升到24.2% ， 达到国际主流水准 。别小看这1.2%的提升 ， 过去晶硅太阳能电池的大规模量产转换效率从18%提升至23% ， 花了整整10年 。而每提升1%的转换效率 ， 在相同光照和环境条件下相同面积的光伏电池就能提升5%的发电量 。
助力打造光伏装备的“中国名片”
由于转换效率的不断提升和成本的持续降低 ， 太阳能发电的成本已接近常规煤电发电的成本 ， 因此近两年迎来了迅猛扩张 。2021年 ， 光伏成为电力行业投资的领导者 ， 占所有可再生能源投资的近一半；我国光伏行业产值超7500亿元 ， 光伏发电量占比4% 。据权威机构预测 ， 到2030年 ， 光伏发电量将占到全球总发电量的约19% 。
技术创新中心开展新一代高效晶硅太阳能电池的工艺技术攻关以及关键装备核心技术突破 ， 成功实现装备技术国产化 ， 大大降低光伏企业生产成本 ， 提高电池产品效率 ， 也加速了平价上网进程 。
“展望未来 ， 如何提高光电转换效率依然是太阳能电池研制的重中之重 。下一步的重点会在HJT电池方向 ， 它的转化效率目前来说是最高的 ， 也是未来电池更长远的一个发展方向 。”赵增超介绍 。
在全国光伏装备领域 ， 红太阳光电占据重要的一席之地 ， 技术创新中心也跻身前列 ， 有的装备在去年实现了市场占有率第一 。
“我们正在加强跟中南大学等高校和科研院所的合作 ， 辐射带动上下游企业技术升级 ， 带动湖南省整个产业链的发展 。作为‘一带一路’建设的推动者 ， 红太阳光电的高端光伏装备正服务于数十个国家和地区 ， 基于平台开展与土耳其、印度、越南等国家交流与合作 ， 助力打造全球光伏装备的‘中国名片’ 。”赵增超展望道 。
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