Technologia PERC (pasywny tylny kontakt emitera) dominuje energia słoneczna przemysłu od dłuższego czasu. Podczas gdy teoretyczna wydajność wynosi około 24%, technologia PERC wciąż jest niewystarczająca, ponieważ prowadzi do utraty rekombinacji z powodu kontaktu metalu. Z tego powodu technologia pasywowanego kontaktu pozostaje na szczycie badań nad fotowoltaiką od kilku lat. W tej dziedzinie technologii wydaje się być głównym kandydatem — ogniwa słoneczne TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact).
TOPCon to zaawansowana technologia ogniw krzemowych typu N, która pomaga ograniczyć straty rekombinacyjne i zwiększyć komórka wydajność. Nic więc dziwnego, że ta technologia wywołuje szum w odnawialne źródła energii przemysł.
Oto kompletny przewodnik, który pomoże przedsiębiorstwom zrozumieć tajniki ogniw słonecznych TOPCon i dowiedzieć się, w jaki sposób mogą one zrewolucjonizować rynek wytwarzania energii słonecznej.
Spis treści
Podsumowanie globalnego rynku ogniw słonecznych
Technologia stojąca za ogniwami słonecznymi TOPCon
Ogniwa słoneczne TOPCon: Większe korzyści
Podsumowanie
Podsumowanie globalnego rynku ogniw słonecznych
Rynek ogniw słonecznych przeżywa ogromna przyczepność na całym świecie i może osiągnąć roczną stopę wzrostu (CAGR) wynoszącą 17.72% w latach 2022–2030. W 2021 r. rynek ogniw słonecznych był wart około 85 miliardów dolarów; oczekuje się, że do 2030 r. przekroczy 369 miliardów dolarów.
Liczby te są imponujące ze względu na wzrost obaw o rosnący ślad węglowy na całym świecie w różnych sektorach gospodarki. W ciągu najbliższych siedmiu lat przewiduje się wzrost popytu ze względu na zwiększone zapotrzebowanie na czyste, przyjazne dla środowiska i niezawodne źródła, które drastycznie zmniejszą zależność od paliw kopalnych.
W skrócie, Ogniwo słoneczne Rynek ten jest obecnie konkurencyjny w stosunku do innych paliw ze względu na swoją opłacalność. Innym kluczowym motorem napędowym tego rynku są rosnące inwestycje w odnawialne źródła energii elektrycznej oraz zachęty rządowe, takie jak taryfy, ulgi podatkowe itp., które zachęcają do inwestycji.
Technologia stojąca za ogniwami słonecznymi TOPCon
Zanim spróbujemy zrozumieć technologię stojącą za TOPCon ogniwa słonecznePrzyjrzyjmy się pokrótce technologii PERC, ponieważ ogólny schemat ogniwa słonecznego PERC i TOPCon jest dość podobny.
Ogniwa słoneczne PERC mają dodatkową warstwę pasywacji dielektrycznej z tyłu ogniwa, która wychwytuje więcej promieni słonecznych, odbijając je do ogniwa słonecznego w celu przekształcenia ich w energię elektryczną w celu zwiększenia wydajności. Istnieją dwa typy ogniw słonecznych PERC: typu - i typu P.
Podstawowa różnica między ogniwem PERC typu p i typu n polega na atomach, którymi domieszkowana jest płytka krzemowa, co wpływa na liczbę elektronów. W ogniwach PERC typu p krzem warstwa jest domieszkowana borem, co oznacza, że występuje deficyt jednego elektronu, co sprawia, że ogniwo jest naładowane dodatnio. Z drugiej strony, ogniwa PERC typu n są domieszkowane fosforem, co oznacza dodatkowy elektron, co sprawia, że są naładowane ujemnie. Krótko mówiąc, ogniwa PERC typu n są zwykle bardziej wydajne niż ogniwa typu p.
Przejdźmy teraz do ogniw słonecznych TOPCon.
Ogniwa słoneczne TOPCon wykorzystują mikro-nano tunelową warstwę tlenku i wewnętrzną, selektywną względem nośnika, warstwę polisilikonową z tyłu. Ponadto stos dielektryczny i warstwa antyrefleksyjna pasywują przedni koniec. Razem te komponenty oferują wysoką wydajność i najnowocześniejszą technologię kontaktu pasywacyjnego. Cienka warstwa krzemu służy jako warstwa pasywacyjna powierzchni, umożliwiając dwukierunkową poprawę wydajności pasywacji i przewodnictwa elektrycznego, co minimalizuje rekombinację podpowierzchniową.
Ogniwa TOPCon są podobne do ogniw słonecznych n-PERC. Stąd, w przeciwieństwie do innych potencjalnych nowych technologii, istniejące ogniwa PERC ogniwa słoneczne można łatwo ulepszyć do ogniw słonecznych TOPCon, dodając warstwę pasywacji tlenku tunelowego. Ta modernizacja zmniejsza całkowity koszt poprawy wydajności istniejących linii PERC i zapewnia zaktualizowane innowacje technologiczne.
Ogniwa słoneczne TOPCon: większe korzyści
TOPCon to obiecująca technologia ogniw słonecznych, która mogłaby zastąpić inne technologie w branży, takie jak PERC/PERT i HJT, które szybko zbliżają się do granicy swojej wydajności lub wiążą się ze znacznymi długoterminowymi kosztami. Oto dwie istotne zalety ogniw słonecznych TOPCon, które mogą pomóc im stać się głównym nurtem w niedalekiej przyszłości.
Wysoka górna granica wydajności
TOPCon ogniwa słoneczne okazać się atrakcyjną opcją, ponieważ przedsiębiorstwa poszukują alternatywnych technologii ogniw słonecznych o niskich kosztach produkcji, mniej skomplikowanych procedurach i wyższym potencjale wydajności.
Ogniwa słoneczne TOPCon zawierają krzem typu N, który zapewnia wydajność i stabilność, w przeciwieństwie do innych technologii w branży energetyki słonecznej, które mają problemy z wysoką degradacją LID i LeTID.
Kilka badań wykazało, że górna granica teoretycznej sprawności ogniw słonecznych TOPCon wynosi około 28.2–28.7%. Jest to sprawność znacznie wyższa niż w przypadku ogniw PERC, która wynosi 24.5%. A wyższa sprawność prowadzi do większej energia zbiory na jednostkę powierzchni.
Elastyczny proces produkcyjny
Jak wspomniano wcześniej, TOPCon jest bardzo podobny do zmodyfikowanej wersji ogniw PERC. Tak więc ogniwa słoneczne TOPCon można łatwo wyprodukować, dodając kilka dodatkowych procesów do dobrze rozwiniętych procesów produkcyjnych PERC i linii produktów. Ta zgodność między tymi dwiema technologiami oznacza, że przyjęcie TOPCon technologia jest bardziej dostępny dla tych, którzy już używają ogniw PERC.
Podsumowanie
Ogniwa słoneczne TOPCon oferują połączenie niezrównanej wydajności, stosunkowo niskich kosztów kapitałowych i możliwości łatwego dopasowania do istniejących parametrów projektowych modułów. Podczas gdy istnieją inne technologie ogniw słonecznych typu n, takie jak IBC i HJT, wymagają one unikalnych linii ogniw i wyższych kosztów kapitałowych. Stąd TOPCon ogniwa słoneczne są warte rozważenia..
Kilka firm produkujących moduły słoneczne, w tym LONGi i TrinaSolar, już zaktualizowało swoje linie produkcyjne, a kolejne planują to zrobić wkrótce. Tak więc branża energii odnawialnej może oczekiwać, że TOPCon będzie się rozwijać i stanie się tak uniwersalna jak technologia PERC.
