Fotovoltaik texnologiyasının sürətlə inkişaf edən sahəsində HJT (Heteroqovşaq) və TOPCon (Tunel Oksid Passivləşdirilmiş Kontakt) sənayenin əsas mərkəzləri olmuşdur. Lakin, perovskit materiallarının tətbiqi ilə HJT və perovskit birləşməsi özünəməxsus üstünlükləri ilə diqqəti cəlb edir və günəş enerjisi sənayesində aktual mövzuya çevrilir. Bu məqalədə perovskit və HJT birləşməsi ilə TOPCon üzərində üstünlükləri və bu kombinasiyanın fotovoltaik texnologiyanın gələcəyini necə formalaşdırdığı araşdırılır.
1. HJT Texnologiyasına Giriş
HJT yüksək fotoelektrik çevrilmə səmərəliliyi və aşağı işıq şəraitində əla performansı ilə tanınır. Kristal silikon substrat üzərində amorf nazik silikon təbəqəni yığaraq heterokeçid əmələ gətirir, səth rekombinasiyasını azaldır və elementin açıq dövrə gərginliyini və qısaqapanma cərəyanını artırır.
2. TOPCon Texnologiyası ilə bağlı çətinliklər
TOPCon, hüceyrənin səthinə oksid təbəqəsi və polikristal silikon təbəqəsi tətbiq etməklə səth passivləşməsinə nail olur və bu da rekombinasiya itkilərini azaldır. Lakin, TOPCon ilə daha yüksək səmərəliliyə nail olmaq mürəkkəb proseslər, xərclərin idarə olunması və səmərəliliyin daha da yaxşılaşdırılmasının çətinliyi kimi çətinliklərlə üzləşir.
3. Perovskit Materiallarının Rolü
Perovskit materialları yüksək udma əmsalı, tənzimlənən zolaq boşluğu və məhlulun emal edilə bilən təbiətinə görə günəş batareyasının səmərəliliyini artırmaq üçün idealdır. Perovskiti HJT texnologiyası ilə birləşdirməklə, HJT-nin yüksək səmərəliliyindən istifadə etmək və perovskitin geniş spektrli udma xüsusiyyətləri vasitəsilə onu daha da artırmaq mümkündür.
4. Perovskitlə Birləşdirilmiş HJT-nin Üstünlükləri
a. Üstün Fotoelektrik Çevirmə Səmərəliliyi:Perovskitin əlavə edilməsi HJT hüceyrələrinin spektral reaksiyasını əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirir və fotogenerasiya daşıyıcılarının sayını artırır. Nəzəri səmərəlilik limiti 27,5% olan HJT hüceyrələri artıq ənənəvi fotovoltaik texnologiyaları üstələyir. Amorf və kristal silikon təbəqələrini növbələşdirən heterokeçid quruluşu işığın udulmasını maksimum dərəcədə artırır və enerji çevrilmə səmərəliliyini artırır.
b. Daha yaxşı stabillik:HJT hüceyrələri yalnız daha yüksək səmərəlilik deyil, həm də üstün sabitlik təklif edir. Daha aşağı istehsal xərclərinə baxmayaraq, səmərəlilik baxımından HJT ilə rəqabət aparmaqda çətinlik çəkən TOPCon-perovskitdən fərqli olaraq, HJT-perovskit tandem strukturu uzunmüddətli istismar zamanı daha yüksək səmərəliliyi qoruyur.
c. Sadələşdirilmiş İstehsal Prosesi:Perovskit materiallarının məhlul emalı təbiəti istehsal xərclərini azaldır ki, bu da elektrik enerjisinin səviyyələşdirilmiş maya dəyərini (LCOE) azaltmaq üçün vacibdir. HJT hüceyrələri həmçinin istehsal üstünlüyünə malikdir, amorf silikon təbəqələrini çökdürmək üçün aşağı temperaturlu kimyəvi buxar çöküntüsündən (CVD), ardınca şəffaf keçirici oksid (TCO) və p-tipli və ya n-tipli amorf silikon təbəqələrindən istifadə edir. Bu sadələşdirilmiş proses, TOPCon-un yüksək temperaturlu tavlama prosesi ilə müqayisədə xərcləri azaldır və məhsuldarlıq nisbətlərini yaxşılaşdırır ki, bu da istehsal xərclərini və keyfiyyət dəyişkənliyini artırır.
d. Ətraf mühitə uyğun istehsal:Perovskit materialları zəhərli və ya nadir elementləri əhatə etmədiyi üçün daha ekoloji cəhətdən təmiz istehsal prosesi təklif edir. Qurğuşun və ya kadmium kimi təhlükəli elementlər tələb edən bəzi fotovoltaik materiallardan fərqli olaraq, perovskitlər bu cür toksinlərdən azaddır və ətraf mühit və sağlamlıq risklərini azaldır. Bundan əlavə, perovskitlər ekstraksiyası ətraf mühitə zərər verə biləcək nadir elementlərə etibar etmir. Onların istehsalı daha az enerji sərf edir və bu da karbon emissiyalarının azalmasına səbəb olur.
Nəticə olaraq, HJT və perovskitin kombinasiyası gələcək fotovoltaik inkişaflar üçün perspektivli bir istiqamət təşkil edir və səmərəlilik, sabitlik, xərc-səmərəlilik və ətraf mühitin davamlılığı baxımından üstünlükləri ilə bir çox cəhətdən TOPCon-u üstələyir.
