In die vinnig ontwikkelende veld van fotovoltaïese tegnologie, was HJT (Heterojunction) en TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) die fokuspunte van die bedryf. Met die bekendstelling van perovskietmateriale kry HJT gekombineer met perovskiet egter aandag vir sy unieke voordele en word dit 'n warm onderwerp in die sonkragbedryf. Hierdie artikel ondersoek die voordele van HJT gekombineer met perovskiet bo TOPCon en hoe hierdie kombinasie die toekoms van fotovoltaïese tegnologie vorm.
1. Inleiding tot HJT-tegnologie
HJT is bekend vir sy hoë fotoëlektriese omskakelingsdoeltreffendheid en uitstekende werkverrigting in lae ligtoestande. Dit vorm 'n heterojunksie deur 'n amorfe silikon dun film op 'n kristallyne silikon substraat te stapel, wat oppervlakrekombinasie verminder en die sel se oopbaanspanning en kortsluitstroom verbeter.
2. Uitdagings met TOPCon-tegnologie
TOPCon bereik oppervlakpassivering deur 'n oksiedlaag en 'n polikristallyne silikonlaag op die sel se oppervlak aan te wend, wat rekombinasieverliese verminder. Die bereiking van hoër doeltreffendheid met TOPCon staar egter uitdagings in die gesig, insluitend komplekse prosesse, kostebestuur en die moeilikheid van verdere doeltreffendheidsverbeterings.
3. Die Rol van Perovskietmateriale
Perovskietmateriale is ideaal vir die verbetering van sonseldoeltreffendheid as gevolg van hul hoë absorpsiekoëffisiënt, instelbare bandgaping en oplossingverwerkbare aard. Deur perovskiet met HJT-tegnologie te kombineer, is dit moontlik om HJT se hoë doeltreffendheid te benut en dit verder te verbeter deur die wyespektrum-absorpsie-eienskappe van perovskiet.
4. Voordele van HJT gekombineer met Perovskiet
a. Superieure fotoëlektriese omskakelingsdoeltreffendheid:Die byvoeging van perovskiet vergroot die spektrale respons van HJT-selle aansienlik, wat die aantal fotogegenereerde draers verhoog. HJT-selle, met 'n teoretiese doeltreffendheidslimiet van 27.5%, oortref reeds tradisionele PV-tegnologieë. Die heterojunksiestruktuur, wat amorfe en kristallyne silikonlae afwissel, maksimeer ligabsorpsie en verbeter energie-omskakelingsdoeltreffendheid.
b. Beter stabiliteit:HJT-selle bied nie net hoër doeltreffendheid nie, maar ook beter stabiliteit. Die HJT-perovskiet-tandemstruktuur handhaaf hoër doeltreffendheid onder langtermynwerking, anders as TOPCon-perovskiet, wat, ten spyte van laer produksiekoste, sukkel om HJT in terme van doeltreffendheid te ewenaar.
c. Vereenvoudigde Vervaardigingsproses:Die oplossingsverwerkbare aard van perovskietmateriale verlaag vervaardigingskoste, wat van kritieke belang is om die gelykgemaakte koste van elektrisiteit (LCOE) te verminder. HJT-selle het ook 'n vervaardigingsvoordeel, deur lae-temperatuur chemiese dampafsetting (CVD) te gebruik om die amorfe silikonlae neer te sit, gevolg deur deursigtige geleidende oksied (TCO) en p-tipe of n-tipe amorfe silikonlae. Hierdie vereenvoudigde proses verminder koste en verbeter opbrengskoerse in vergelyking met TOPCon se hoë-temperatuur gloeiproses, wat produksiekoste en kwaliteitsvariasie verhoog.
d. Omgewingsvriendelike Produksie:Perovskietmateriale bied 'n meer omgewingsvriendelike vervaardigingsproses aangesien dit nie giftige of skaars elemente bevat nie. Anders as sommige PV-materiale wat gevaarlike elemente soos lood of kadmium benodig, is perovskiete vry van sulke gifstowwe, wat omgewings- en gesondheidsrisiko's verminder. Verder is perovskiete nie afhanklik van skaars elemente nie, waarvan die ontginning die omgewing kan benadeel. Hul produksie verbruik minder energie, wat lei tot laer koolstofvrystellings.
Ten slotte verteenwoordig die kombinasie van HJT en perovskiet 'n belowende rigting vir toekomstige fotovoltaïese vooruitgang, met die voordele daarvan in doeltreffendheid, stabiliteit, koste-effektiwiteit en omgewingsvolhoubaarheid wat TOPCon in baie opsigte oortref.
