У хутка развіваючайся галіне фотаэлектрычных тэхналогій галоўнымі пазіцыямі галіны былі HJT (гетэрапераход) і TOPCon (тунэльны аксідна-пасіваваны кантакт). Аднак з з'яўленнем пероўскітных матэрыялаў, HJT у спалучэнні з пероўскітам прыцягвае ўвагу дзякуючы сваім унікальным перавагам і становіцца гарачай тэмай у сонечнай прамысловасці. У гэтым артыкуле разглядаюцца перавагі HJT у спалучэнні з пероўскітам у параўнанні з TOPCon і тое, як гэта спалучэнне фарміруе будучыню фотаэлектрычных тэхналогій.
1. Уводзіны ў тэхналогію HJT
ГДТ вядомы сваёй высокай эфектыўнасцю фотаэлектрычнага пераўтварэння і выдатнай працаздольнасцю ва ўмовах нізкай асветленасці. Ён утварае гетэрапераход шляхам нанясення тонкай плёнкі аморфнага крэмнію на крышталічную крэмніевую падкладку, што памяншае павярхоўную рэкамбінацыю і павялічвае напружанне размыкання і ток кароткага замыкання ячэйкі.
2. Праблемы з тэхналогіяй TOPCon
TOPCon дасягае пасівацыі паверхні шляхам нанясення на паверхню ячэйкі аксіднага пласта і пласта полікрышталічнага крэмнію, што зніжае страты на рэкамбінацыю. Аднак дасягненне больш высокай эфектыўнасці з дапамогай TOPCon сутыкаецца з праблемамі, у тым ліку са складанымі працэсамі, кіраваннем выдаткамі і цяжкасцямі далейшага павышэння эфектыўнасці.
3. Роля пероўскітных матэрыялаў
Пераўскітныя матэрыялы ідэальна падыходзяць для павышэння эфектыўнасці сонечных элементаў дзякуючы высокаму каэфіцыенту паглынання, рэгуляванай шырыні забароненай зоны і магчымасці апрацоўкі ў растворы. Спалучаючы пераўскіт з тэхналогіяй высокага цякучага транзістара (HJT), можна выкарыстоўваць высокую эфектыўнасць HJT і яшчэ больш павысіць яе дзякуючы шырокаму спектру паглынальных уласцівасцей пераўскіту.
4. Перавагі спалучэння ГДТ з пероўскітам
а. Вышэйшая эфектыўнасць фотаэлектрычнага пераўтварэння:Даданне пероўскіту значна пашырае спектральную характарыстыку ячэек HJT, павялічваючы колькасць фотагенераваных носьбітаў. Ячэйкі HJT з тэарэтычнай мяжой эфектыўнасці 27,5% ужо пераўзыходзяць традыцыйныя фотаэлектрычныя тэхналогіі. Структура гетэрапераходу, якая чаргуе аморфныя і крышталічныя крэмніевыя пласты, максімізуе паглынанне святла, паляпшаючы эфектыўнасць пераўтварэння энергіі.
б. Лепшая стабільнасць:Элементы HJT не толькі забяспечваюць больш высокую эфектыўнасць, але і найвышэйшую стабільнасць. Тандемная структура HJT-пераўскіту захоўвае больш высокую эфектыўнасць пры працяглай эксплуатацыі, у адрозненне ад TOPCon-пераўскіту, які, нягледзячы на больш нізкія вытворчыя выдаткі, з цяжкасцю можа параўнацца з HJT па эфектыўнасці.
с. Спрошчаны вытворчы працэс:Здольнасць пероўскітных матэрыялаў апрацоўвацца ў растворы зніжае вытворчыя выдаткі, што вельмі важна для зніжэння прыведзенай сабекошту электраэнергіі (LCOE). Элементы HJT таксама маюць перавагу ў вытворчасці, выкарыстоўваючы нізкатэмпературнае хімічнае асаджэнне з паравой фазы (CVD) для нанясення аморфных слаёў крэмнію, а затым празрысты праводзячы аксід (TCO) і аморфныя слаі крэмнію p- або n-тыпу. Гэты спрошчаны працэс зніжае выдаткі і паляпшае выхад у параўнанні з высокатэмпературным працэсам адпалу TOPCon, які павялічвае вытворчыя выдаткі і зменлівасць якасці.
г. Экалагічна чыстая вытворчасць:Пераўскітныя матэрыялы прапануюць больш экалагічна чысты вытворчы працэс, бо яны не ўтрымліваюць таксічных або рэдкіх элементаў. У адрозненне ад некаторых фотаэлектрычных матэрыялаў, якія патрабуюць небяспечных элементаў, такіх як свінец або кадмій, пераўскіты не ўтрымліваюць такіх таксінаў, што зніжае рызыку для навакольнага асяроддзя і здароўя. Акрамя таго, пераўскіты не залежаць ад рэдкіх элементаў, здабыча якіх можа нанесці шкоду навакольнаму асяроддзю. Іх вытворчасць спажывае менш энергіі, што прыводзіць да зніжэння выкідаў вугляроду.
У заключэнне, спалучэнне высокатрывалага транзістара (HJT) і пероўскіту ўяўляе сабой перспектыўны кірунак для будучых дасягненняў у галіне фотаэлектрыкі, прычым яго перавагі ў эфектыўнасці, стабільнасці, эканамічнай эфектыўнасці і экалагічнай устойлівасці пераўзыходзяць TOPCon па многіх аспектах.
