PERC-technologie (passivated emitter rear contact) heeft de overhand gekregen zonne-energie industrie al lange tijd. Hoewel het een theoretisch rendement van ongeveer 24% heeft, schiet PERC-technologie nog steeds tekort omdat het leidt tot recombinatieverlies door metaalcontact. Om deze reden staat gepassiveerde contacttechnologie al enkele jaren bovenaan de lijst van onderzoeken naar fotovoltaïsche cellen. Binnen dit technologieveld lijkt er een topkandidaat te zijn: TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) zonnecellen.
TOPCon is een geavanceerde N-type siliciumceltechnologie die helpt recombinatieverliezen te verminderen en de efficiëntie te verhogen. cel efficiëntie. Het is dus geen verrassing dat deze technologie voor een buzz zorgt in de hernieuwbare energie industrie.
Hieronder vindt u een complete gids om bedrijven te helpen de ins en outs van TOPCon-zonnecellen te begrijpen en hoe ze de opwekking van zonne-energie radicaal kunnen veranderen.
Inhoudsopgave
Wereldwijd marktoverzicht van zonnecellen
De technologie achter TOPCon-zonnecellen
TOPCon zonnecellen: de grootste voordelen
Conclusie
Wereldwijd marktoverzicht van zonnecellen
De markt voor zonnecellen ervaart enorme tractie wereldwijd en kan een samengestelde jaarlijkse groei of CAGR van 17.72% bereiken tussen 2022 en 2030. In 2021 bedroeg de markt voor zonnecellen ongeveer $ 85 miljard; tegen 2030 zal deze naar verwachting de $ 369 miljard overschrijden.
Deze cijfers zijn indrukwekkend vanwege de toenemende bezorgdheid over de stijgende CO2-voetafdruk wereldwijd in verschillende economische sectoren. In de komende zeven jaar zal de vraag naar verwachting toenemen vanwege een toegenomen behoefte aan schone, milieuvriendelijke en betrouwbare bronnen die de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen drastisch zullen verminderen.
In het kort, de Zonnecel markt is momenteel concurrerend met andere brandstoffen vanwege de kosteneffectiviteit. Een andere belangrijke drijfveer van deze markt zijn de groeiende investeringen in hernieuwbare energiebronnen voor elektriciteit en overheidsstimulansen zoals tarieven, belastingvoordelen, etc., die investeringen aanmoedigen.
De technologie achter TOPCon-zonnecellen
Voordat we de technologie achter TOPCon proberen te begrijpen zonnepanelenLaten we eens kort kijken naar de PERC-technologie, aangezien het algemene ontwerp van een PERC- en TOPCon-zonnecel behoorlijk op elkaar lijkt.
PERC-zonnecellen hebben een extra diëlektrische passiveringslaag aan de achterkant van de cel die meer zonnestralen opvangt en deze reflecteert in de zonnecel voor omzetting in elektriciteit voor een hogere efficiëntie. Er zijn twee soorten PERC-zonnecellen: -type en P-type.
Het primaire verschil tussen een p-type en n-type PERC-cel zit in de atomen waarmee hun siliciumwafer is gedoteerd, wat hun aantal elektronen beïnvloedt. In p-type PERC-cellen is de silicium laag is gedoteerd met borium, wat betekent dat er een tekort is van één elektron, waardoor de cel positief geladen is. Aan de andere kant zijn n-type PERC-cellen gedoteerd met fosfor, wat betekent dat er een extra elektron is, waardoor het negatief geladen is. Kortom, n-type PERC-cellen zijn meestal efficiënter dan p-type cellen.
Laten we nu verder gaan met TOPCon-zonnecellen.
TOPCon-zonnecellen gebruiken een micro-nano tunneling-oxidelaag en een intrinsieke, dragerselectieve polysiliciumlaag aan de achterkant. Ook passiveren een diëlektrische stapel en een antireflectielaag de voorkant. Samen bieden deze componenten een zeer efficiënte en geavanceerde passiveringscontacttechnologie. De dunne siliciumlaag fungeert als de oppervlaktepassiveringslaag, wat een tweerichtingsverbetering in passiveringsprestaties en elektrische geleidbaarheid mogelijk maakt, wat de recombinatie onder het oppervlak minimaliseert.
TOPCon-cellen lijken op n-PERC-zonnecellen. In tegenstelling tot andere potentiële nieuwe technologieën zijn bestaande PERC-cellen dus zonnepanelen kunnen eenvoudig worden geüpgraded naar TOPCon-zonnecellen door een tunneloxidepassiveringslaag toe te voegen. Deze upgrade verlaagt de totale kosten voor het verbeteren van de efficiëntie van bestaande PERC-lijnen en biedt bijgewerkte technologische innovaties.
TOPCon zonnecellen: de grootste voordelen
TOPCon is een veelbelovende zonneceltechnologie die andere technologieën in de industrie, zoals PERC/PERT en HJT, zou kunnen vervangen, die snel richting hun efficiëntielimiet gaan of aanzienlijke kosten op de lange termijn met zich meebrengen. Hier zijn twee belangrijke voordelen van TOPCon-zonnecellen die kunnen helpen om het in de nabije toekomst mainstream te maken.
Hoge bovengrens van efficiëntie
TOPCon zonnepanelen blijken een aantrekkelijke optie te zijn, aangezien bedrijven op zoek zijn naar alternatieve zonneceltechnologieën met lage productiekosten, minder ingewikkelde procedures en een hoger efficiëntiepotentieel.
TOPCon-zonnecellen zijn voorzien van N-type silicium, dat zowel efficiëntie als stabiliteit biedt, in tegenstelling tot andere technologieën in de zonne-energiesector met problemen zoals een hoge LID- en LeTID-degradatie.
Verschillende studies hebben aangetoond dat de bovengrens van de theoretische efficiëntie voor TOPCon-zonnecellen rond de 28.2 tot 28.7% ligt. Deze efficiëntie is veel groter dan die van PERC-cellen, die op 24.5% staan. En een hogere efficiëntie leidt tot meer energie-niveau oogst per oppervlakte-eenheid.
Aanpasbaar productieproces
Zoals eerder vermeld, lijkt TOPCon veel op een aangepaste versie van PERC-cellen. TOPCon-zonnecellen kunnen dus eenvoudig worden vervaardigd door een paar extra processen toe te voegen aan de goed ontwikkelde PERC-productieprocessen en productlijnen. Deze compatibiliteit tussen de twee technologieën betekent dat de TOPCon technologie is toegankelijker voor degenen die al PERC-cellen gebruiken.
Conclusie
TOPCon-zonnecellen bieden een combinatie van ongeëvenaarde efficiëntie, relatief lage kapitaalkosten en de mogelijkheid om eenvoudig in bestaande moduleontwerpparameters te passen. Hoewel er andere n-type zonneceltechnologieën zoals IBC en HJT bestaan, vereisen ze unieke cellijnen en hogere kapitaalkosten. Daarom is TOPCon zonnepanelen zijn het overwegen waard.
Verschillende bedrijven voor zonnemodules, waaronder LONGi en TrinaSolar, hebben hun productielijnen al geüpdatet en meer zijn van plan dit binnenkort te doen. De hernieuwbare-energiesector kan dus verwachten dat TOPCon groeit en net zo universeel wordt als de PERC-technologie.
