TOPCon batareyasının mənası nədir?
TOPCon-un tam adı Tunel Oxide Passivləşdirici Kontaktlardır və bu da 2013-cü ildə təklif edilmiş N-tipli silisium lövhəli hüceyrə texnologiyası olan Tunelləşdirici Oksid Passivləşdirici Kontaktlar deməkdir. TOPCon hüceyrələri, yəni Tunelləşdirici Oksid Passivləşdirici Kontaktlar günəş batareyaları, hüceyrədəki daşıyıcıların selektiv passivləşdirilməsi problemini həll etməklə günəş batareyalarının səmərəliliyini artırmaq üçün hazırlanmışdır.
TOPCon hüceyrəsinin ön səthi və ənənəvi N tipli günəş hüceyrəsinin quruluşu eynidir, əsas fərq hüceyrənin arxa hissəsində ultra nazik silikon oksid təbəqəsi və sonra nazik bir qatqılı silikon çöküntüsü hazırlamaqdır, ikisi birlikdə passivləşdirilmiş təmas quruluşu əmələ gətirir və səth kompozitini və metal təmas kompozitini effektiv şəkildə azaldır.
Ultra nazik silikon oksidinin və ağır şəkildə aşqarlanmış silikon filminin yaxşı passivasiya effekti sayəsində silikon lövhənin səth enerjisi zolaqları əyilməyə səbəb olur və beləliklə sahə passivasiya effekti yaradır, elektron tunelləşmə şansı kəskin şəkildə artır, təmas müqaviməti azalır və nəticədə çevrilmə səmərəliliyi artır.
Niyə TOPCon PERC texnologiyasını əvəz edir?
2023-cü ildə fotovoltaik sənayesində 400 GVt-dan çox yeni TOPCon istehsal gücü əlavə olunmaqla mühüm bir irəliləyiş müşahidə edildi. TOPCon hücrə texnologiyasının 2024-cü ilə qədər ənənəvi PERC-i üstələyərək yeni əsas texnologiyaya çevriləcəyi gözlənilir. İstehsal baxımından, TOPCon istehsalının bu il təxminən 100 GVt-a çatacağı və ümumi fotovoltaik hücrə istehsalının 20%-30%-ni təşkil edəcəyi gözlənilir. Ən səmərəli N-tipli hücrə marşrutu olaraq, TOPCon hücrələri yüksək keyfiyyətli və nadir istehsal gücü hesab olunur və təklifin tələbi üstələmə vəziyyəti il ərzində davam edəcək. TOPCon batareyasının səmərəliliyinin davamlı olaraq yaxşılaşması ilə N-tipli TOPCon batareyasının premium sahəsinin daha da genişlənməsi gözlənilir ki, bu da müvafiq şirkətlərin biznes bumuna müsbət təsir göstərəcək.
N tipli batareya hələ də genişmiqyaslı istehsalın genişləndirilməsinin əsas məsələsinin onun səmərəliliyi və P tipli batareyaların PERC batareyasından 30% -40% yüksək qeyri-silikon dəyəri arasında əhəmiyyətli bir fərq yaratmaması olduğunu anlamayıb. PERC batareyasının səmərəliliyi tavana yaxın olub, yerin dəyərini azaltmaq üçün yer məhdud olub, lakin TOPCon batareyasının səmərəliliyini artırmaq üçün hələ də böyük potensial var. PV Infolink-in məlumatlarına görə, TOPCon elementlərinin hazırkı qeyri-silikon dəyəri vatt başına 0,3 dollara yaxındır, böyük ölçülü PERC elementlərinin vatt başına 0,21-0,23 dollar arasında olan dəyəri ilə müqayisədə hələ də bir fərq var. Lakin, sonrakı davamlı səylərlə TOPCon elementlərinin istehsal dəyəri tədricən PERC elementləri səviyyəsinə yaxınlaşacaq.
TOPCon batareyasının üstünlükləri nələrdir?
1. Passivləşmənin üstünlüyü: səth passivləşmə performansı əsasən kimyəvi passivləşmədən və sahə passivləşməsindən asılıdır, SiO2-nin istilik artımı əla kimyəvi passivləşmə qabiliyyətinə malikdir. Polisilikonda ağır aşqarlama silikonun enerji zolağının əyilməsinə səbəb ola bilər ki, bu da əksər daşıyıcıların aqreqasiyasına və sərhəddə azlıq daşıyıcılarının tükənməsinə səbəb olur, kompoziti azaldır və sahə passivləşməsi rolunu oynayır.
2. Metal kontakt kompozitinin üstünlüyü: metal kontakt kompozit ənənəvi quruluşlu günəş batareyasının səmərəliliyini məhdudlaşdıran maneəyə çevrilir. Metallaşmanın sənayeləşməsi adətən yüksək temperaturlu sinterləmədən sonra ekran çapıdır. Yüksək temperaturlu sinterləmə prosesi metal pastası poli-Si-ni "aşındıraraq" "deşilmə" (Spiking) əmələ gətirir və kontakt strukturunun passivləşməsini məhv edir, nəticədə metal kontakt sahəsindəki J0c passivləşdirilmiş sahəyə nisbətən daha yüksək olur. Lakin p+poli və n+poli metal kontakt kompoziti, "deşilmə" korpusun passiv kontakt strukturunu məhv etsə belə, metal kompozitin ənənəvi emitter/arxa sahəyə nisbətən daha aşağı olmasına səbəb ola bilər.
3. Metal kontakt müqavimətinin üstünlüyü: metal kontakt kompozitinə əlavə olaraq, metal-yarımkeçirici kontakt müqaviməti (ρc) kristal silikon günəş batareyalarının cihaz performansı üçün də vacibdir, metal-yarımkeçirici yaxşı bir ohmik kontakt yaratmaq üçün müqavimət itkisini azaltmağa və doldurma faktorunu yaxşılaşdırmağa kömək edir.
