Прежде чем мы попытаемся понять технологию, лежащую в основе Солнечные элементы TOPConДавайте кратко рассмотрим технологию PERC – поскольку общая схема солнечного элемента PERC и TOPCon довольно схожа.
Солнечные элементы PERC имеют дополнительный диэлектрический пассивирующий слой на задней стороне элемента, который улавливает больше солнечных лучей, отражая их в солнечный элемент для преобразования в электричество для повышения эффективности. Существует два типа солнечных элементов PERC: N-тип и P-тип.
Основное различие между ячейками PERC P-типа и n-типа заключается в атомах, которыми легирована их кремниевая пластина, что влияет на количество электронов. В ячейках PERC P-типа слой кремния легирован бором, что означает дефицит одного электрона, что делает ячейку положительно заряженной. С другой стороны, ячейки PERC n-типа легированы фосфором, то есть дополнительным электроном, что делает его отрицательно заряженным. Короче говоря, клетки PERC N-типа обычно более эффективны, чем клетки P-типа.
Теперь перейдем к солнечным элементам TOPCon.
Солнечные элементы TOPCon используют микро-нанотуннельный оксидный слой и внутренний слой поликремния, селективный к носителям заряда, сзади. Кроме того, диэлектрический пакет и антиотражающий слой пассивируют переднюю часть. Вместе эти компоненты обеспечивают высокоэффективную и передовую технологию пассивации контактов. Тонкий слой кремния служит поверхностным слоем пассивации, обеспечивая двустороннее улучшение характеристик пассивации и электропроводности, что сводит к минимуму подповерхностную рекомбинацию.
Элементы TOPCon аналогичны солнечным элементам n-PERC. Следовательно, в отличие от других потенциальных новых технологий, существующие солнечные элементы PERC могут быть легко модернизированы до солнечных элементов TOPCon путем добавления туннельного оксидного пассивационного слоя. Эта модернизация снижает общие затраты на повышение эффективности существующих линий PERC и обеспечивает обновленные технологические инновации.
Солнечные элементы TOPCon: большие преимущества
TOPCon — это многообещающая технология солнечных батарей, которая может заменить другие технологии в отрасли, такие как PERC/PERT и HJT, эффективность которых быстро приближается к пределу или сопряжена со значительными долгосрочными затратами. Вот два жизненно важных преимущества солнечных элементов TOPCon, которые могут помочь им стать массовыми в ближайшем будущем.
Высокий верхний предел эффективности
Солнечные элементы TOPCon оказываются привлекательным вариантом, поскольку предприятия жаждут альтернативных технологий солнечных элементов с низкими производственными затратами, менее сложными процедурами и более высоким потенциалом эффективности.
Солнечные элементы TOPCon содержат кремний N-типа, который обеспечивает как эффективность, так и стабильность, в отличие от других технологий в солнечной энергетике, имеющих такие проблемы, как высокая деградация LID и LeTID.
Несколько исследований показали, что верхний предел теоретической эффективности солнечных элементов TOPCon составляет от 28,2 до 28,7%. Эта эффективность намного выше, чем у ячеек PERC, которые составляют 24,5%. А более высокая эффективность приводит к большему сбору энергии на единицу площади.
Адаптируемый производственный процесс
Как говорилось ранее, TOPCon во многом похож на модифицированную версию ячеек PERC. Таким образом, солнечные элементы TOPCon можно легко производить, добавив несколько дополнительных процессов к хорошо отработанным производственным процессам и линейкам продуктов PERC. Эта совместимость между двумя технологиями означает, что внедрение технологии TOPCon более доступно для тех, кто уже использует ячейки PERC.
Заключение
Солнечные элементы TOPCon предлагают сочетание беспрецедентной эффективности, относительно низких капитальных затрат и возможности легко вписаться в параметры конструкции существующих модулей. Хотя существуют другие технологии солнечных батарей n-типа, такие как IBC и HJT, они требуют уникальных линий ячеек и более высоких капитальных затрат. Следовательно, солнечные элементы TOPCon заслуживают внимания.
Несколько компаний по производству солнечных модулей, в том числе LONGi и TrinaSolar, уже обновили свои производственные линии, и еще больше планируют сделать это в ближайшее время. Таким образом, отрасль возобновляемой энергетики может ожидать роста TOPCon и того, что она станет такой же универсальной, как и технология PERC.