HJT 태양 전지 높은 에너지 변환 효율, 제조 단계 감소, 낮은 제조 온도, 그리고 우수한 온도 계수로 인해 많은 주목을 받았습니다. HJT 태양 전지의 저온 제조 특성은 페이스트 선택의 제약을 초래하여 은 페이스트의 전도성 저하와 높은 비용을 초래합니다. 비용 절감을 위해 업계에서는 은 코팅 구리 페이스트, 전기 도금 구리 기술, 레이저 전사 기술, 버스바 없는 기술 등 다양한 솔루션을 개발해 왔습니다.

태양 전지의 제조

HJT 태양전지 구조의 개략도

HJT 태양전지는 n형 실리콘 웨이퍼를 기판으로 사용하여 알칼리 텍스쳐링, 플라즈마 화학 기상 증착(PECVD)을 통한 비정질 실리콘 박막 제조, 마그네트론 스퍼터링(PVD)을 통한 투명 전도성 산화물 박막(TCO) 증착, 그리고 스크린 인쇄를 통해 금속 전극을 제작하여 제조됩니다. 금속 전극 제조에는 은 함량이 50%인 은 코팅 구리 페이스트가 사용됩니다.

은도금 구리 그리드 라인의 구조적 특성 및 인장 특성

은도금 구리 HJT 태양전지 전면의 미세 격자선의 SEM 이미지

은으로 코팅된 구리 페이스트의 분말은 구형이며 잘 분산되어 있습니다. 격자선은 명확한 구조를 나타내며, 은으로 코팅된 구리 입자는 격자선 내에 고르게 분포되어 있어 저온 소결 시 페이스트가 우수한 전도성을 형성할 수 있음을 보여줍니다. 이러한 균일한 분포는 전극의 전도성과 투명 전도성 산화물(TCO) 필름과의 접촉 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

은도금 구리 HJT 태양전지의 전면 그리드 라인 형태

3D 현미경으로 촬영한 격자선 형태 이미지는 격자선의 평탄도와 균일성을 보여줍니다. 격자선의 평탄도에 차이가 있고, 기복이 고르지 않은데, 이는 스크린의 메시 매듭으로 인한 격자선 모양의 균일성 불량 때문일 수 있습니다.

은도금 구리 그리드 라인의 평균 선폭은 약 43µm, 평균 선 높이는 약 14µm, 종횡비는 약 32.5%로 기존 저온 은 페이스트 HJT 태양 전지 그리드 라인의 성능보다 약간 낮지만 은도금 구리 그리드 라인은 여전히 ​​양호한 전극 기능을 달성할 수 있으며 충분한 기계적 강도를 갖습니다.

은도금 구리 HJT 태양전지 전면 그리드선 인장력도

은도금 구리 HJT 태양전지 전면 그리드 라인의 인장력 시험 결과: 인장력은 기본적으로 2.0N 이상이며, 가장 높은 것은 7.4N에 도달하고, 평균 인장력은 3.5N으로 그리드 라인의 기계적 특성이 합격임을 나타냅니다.

은도금 구리 그리드 라인의 인장 성능은 기존의 저온 은 페이스트와 동등하거나 약간 더 높아, 기계적 특성이 실제 적용 요구 사항을 충족할 수 있음을 나타냅니다.

전기 성능 연구

은도금 구리 HJT 태양전지의 광전변환 효율 분포

전기적 성능 은도금 구리 HJT 태양 전지

은 코팅 구리 HJT 태양 전지의 광전 변환 효율은 주로 24.3%에서 24.7% 사이에 집중되어 있으며, 가장 높은 비율은 24.5%(전체 효율의 22.8%)로, 이는 은 코팅 구리 HJT 태양 전지의 광전 변환 성능이 우수함을 시사합니다. 72개의 은 코팅 구리 HJT 태양 전지로 제작된 태양광 모듈의 패키징 손실(CTM)은 97.3%로, 기존 저온 은 페이스트 HJT 태양광 모듈과 유사한 수준입니다.

신뢰성 테스트

초기 성능 테스트

은도금 구리 HJT 태양광 모듈 샘플 5개의 초기 성능 매개변수. 샘플의 평균 출력 전력은 전면 434.49W, 후면 365.33W이며, 양면 발전 효율은 84.1%에 달합니다.

DH 테스트

DH 테스트 후 샘플의 출력 전력 감쇠 및 EL 이미지

낮은 전력 감쇠율: 3000시간의 습열 시험 후, 모듈의 출력 전력 감쇠율은 2.6%에 불과하여 안정성이 우수합니다.

내부 결함 없음: EL 이미지에서 균열이나 검은 반점이 발견되지 않았습니다. 이는 모듈의 내부 구조가 손상되지 않았으며 은도금 구리 그리드가 습하고 더운 환경에서 우수한 산화 방지 성능을 가지고 있음을 나타냅니다.

신뢰성 검증: 은도금 구리 HJT 태양광 모듈은 습기와 고온 조건에서도 우수한 성능을 발휘하여 복잡한 환경에서의 장기 신뢰성을 검증하고 은도금 구리 슬러리의 실용적 적용에 대한 강력한 뒷받침을 제공합니다.

"DH1000+부하" 테스트

"DH1000+기계부하" 시험 후 출력 전력 감쇠 및 EL 이미지

낮은 전력 감쇠: 전면의 출력 전력 감쇠는 0.68%에 불과하고 뒷면의 출력 전력은 약간 증가하여 모듈이 복잡한 환경 조건에서도 여전히 높은 성능을 유지할 수 있음을 나타냅니다.

내부 손상 없음: EL 이미지에서 이상이 발견되지 않아 기계적 부하 하에서 은도금 구리 그리드의 무결성과 손상 저항성이 더욱 검증되었습니다.

신뢰성 검증: 은도금 구리 HJT 태양광 모듈은 습열 및 기계적 부하 조건에서도 우수한 성능을 발휘하여 실제 적용 시 장기적인 안정성과 신뢰성이 검증되었습니다.

TC 테스트

TC 테스트 후 샘플의 출력 전력 감쇠 및 EL 이미지

낮은 전력 감쇠: 600회의 온도 사이클 후, 전면의 출력 전력 감쇠율은 0.72%에 불과하고, 후면의 출력 전력 감쇠율은 0.03%에 불과하여 온도 변화 환경에서 모듈의 내구성이 우수함을 보여줍니다.

내부 손상 없음: EL 이미지에서 균열, 검은 반점 또는 기타 비정상적인 현상이 발견되지 않았습니다. 이는 온도 사이클 테스트 후 모듈의 내부 구조적 무결성을 더욱 검증합니다.

신뢰성 검증: 은도금 구리 HJT 태양광 모듈은 온도 주기 조건에서 우수한 성능을 발휘하며, 복잡한 환경에서도 장기적인 안정성과 신뢰성이 검증되었습니다.

PID 테스트

PID 테스트 후 샘플의 출력 전력 감쇠 및 EL 이미지

낮은 전력 감쇠: 총 576시간 동안 3회의 PID 테스트를 거친 후, 전면의 출력 전력 감쇠율은 단 1.09%에 불과했고, 후면의 출력 전력 감쇠율은 단 0.63%에 불과하여 잠재적 유도 조건에서 모듈의 안정성이 우수함을 보여줍니다.

내부 손상 없음: EL 이미지에서 균열, 검은 반점 또는 기타 이상이 발견되지 않았습니다. 이는 PID 테스트 후 모듈의 내부 구조적 무결성을 더욱 검증하는 것입니다.

신뢰성 검증: 은도금 구리 HJT 태양광 모듈은 PID 테스트에서 우수한 성능을 보였으며, 고전압 및 습한 환경에서의 장기 안정성과 신뢰성이 검증되었습니다.

은도금 구리 HJT 태양 전지 비용 분석

은도금 구리 페이스트의 비용 예측 분석은 슈퍼 버스바 + 저온 은도금 페이스트, 슈퍼 버스바 + 은도금 구리 페이스트, 그리고 버스바 없음 + 은도금 구리 페이스트 등 다양한 공정에서 은도금 구리 페이스트의 비용을 비교합니다. 은도금 구리 페이스트를 사용하면 은도금 페이스트 비용을 약 25.8% 절감할 수 있으며, 버스바 없음 기술과 병행하면 비용을 50% 더 절감할 수 있습니다.

HJT 태양전지에 은 함량 50%의 은 코팅 구리 페이스트를 적용한 연구를 통해 은 코팅 구리 그리드 라인의 구조 및 인장 특성, 태양전지의 전기적 특성, 그리고 태양광 모듈의 신뢰성을 종합적으로 분석했습니다. 은 코팅 구리 페이스트로 제작된 HJT 태양전지는 24.37%의 우수한 광전 변환 효율을 보였으며, 이는 기존 저온 은 페이스트 태양광 모듈의 성능과 유사합니다. 또한, 은 코팅 구리 HJT 태양광 모듈은 습열 시험(DH), 열 사이클 시험(TC), 전위 유도 감쇠 시험(PID) 등의 신뢰성 시험에서 우수한 성능을 나타냈으며, 출력 전력 감쇠율도 3% 미만으로 열악한 환경에서의 안정성과 신뢰성을 더욱 검증했습니다.