Šta znači TOPCon baterija?
Puni naziv TOPCon-a je Tunnel Oxide Passivatiing Contacts, što se prevodi kao Tunneling Oxide Passivatiing Contacts, tehnologija N-tipskih silicijumskih ćelija predložena 2013. godine. TOPCon ćelije, tj. solarne ćelije s Tunneling Oxide Passivatiing Contacts, dizajnirane su za poboljšanje efikasnosti solarnih ćelija rješavanjem problema selektivne pasivizacije nosilaca naboja u ćeliji.
Prednja površina TOPCon ćelije i konvencionalna struktura solarne ćelije N-tipa su iste, glavna razlika je u tome što se na zadnjoj strani ćelije priprema sloj ultra tankog silicijum oksida, a zatim tanki sloj dopiranog silicijuma, koji zajedno formiraju pasiviziranu kontaktnu strukturu, efikasno smanjujući površinski kompozit i metalni kontaktni kompozit.
Zbog dobrog efekta pasivizacije ultra tankog silicijum oksida i jako dopiranog silicijumskog filma, površinske energetske zone silicijumske pločice savijaju se, formirajući tako efekat pasivizacije polja, što dramatično povećava šanse za tuneliranje elektrona, smanjuje otpor kontakta i na kraju poboljšava efikasnost konverzije.
Zašto TOPCon zamjenjuje PERC tehnologiju?
U 2023. godini, PV industrija je svjedočila važnom proboju dodavanjem više od 400 GW novih TOPCon proizvodnih kapaciteta. Očekuje se da će TOPCon tehnologija ćelija prestići tradicionalni PERC i postati nova mainstream tehnologija do 2024. godine. Što se tiče proizvodnje, očekuje se da će TOPCon proizvodnja ove godine dostići oko 100 GW, što čini 20%-30% ukupne proizvodnje PV ćelija. Kao najisplativija ruta N-tipa ćelija, TOPCon ćelije se smatraju visokokvalitetnim i rijetkim proizvodnim kapacitetom, a situacija u kojoj ponuda premašuje potražnju će se nastaviti tokom cijele godine. Uz kontinuirano poboljšanje efikasnosti TOPCon baterija, očekuje se da će se premium prostor TOPCon baterija N-tipa dodatno proširiti, što će pozitivno uticati na poslovni procvat relevantnih kompanija.
N-tip baterije još nisu shvatile ključni problem širenja proizvodnje velikih razmjera, a to je da njihova efikasnost i P-tip baterije nisu otvorile značajnu razliku između cijene nesilicijumskih baterija koje su 30% -40% veće od PERC baterija. Efikasnost PERC baterija je blizu plafona, prostor za smanjenje troškova prostora je ograničen, ali efikasnost TOPCon baterija za poboljšanje i dalje ima veliki potencijal. Prema podacima PV Infolinka, trenutna cijena nesilicijumskih TOPCon ćelija je blizu 0,3 dolara po vatu, u poređenju sa cijenom velikih PERC ćelija između 0,21-0,23 dolara po vatu, i još uvijek postoji razlika. Međutim, uz naredne kontinuirane napore, cijena proizvodnje TOPCon ćelija će se postepeno približiti nivou PERC ćelija.
Koje su prednosti TOPCon baterije?
1. Prednost pasivizacije: performanse površinske pasivizacije uglavnom zavise od hemijske pasivizacije i pasivizacije poljem, termički rast SiO2 ima odličnu sposobnost hemijske pasivizacije. Jaki doping u polisiliciju može izazvati savijanje energetskog pojasa silicija, što rezultira agregacijom većinskih nosilaca i osiromašenjem manjinskih nosilaca na granici, smanjujući kompozit i igrajući ulogu pasivizacije poljem.
2. Prednost metalnog kontaktnog kompozita: metalni kontaktni kompozit postaje usko grlo koje ograničava efikasnost konvencionalne strukture solarnih ćelija. Industrijalizacija metalizacije obično se odvija sitotiskom nakon sinterovanja na visokim temperaturama. Proces sinterovanja na visokim temperaturama, metalna pasta će "nagrizati" poli-Si i formirati "ubod" (šiljke), uništavajući pasivizaciju kontaktne strukture, što rezultira većom površinom metalnog kontakta J0c u metalnom kontaktnom području nego u pasiviziranom području. Međutim, kod p + poli i n + poli metalnih kontaktnih kompozita, čak i ako "ubod" uništi pasivizacijsku kontaktnu strukturu kućišta, metalni kompozit može imati mnogo niže polje emitera/pozadinskog polja od konvencionalnog.
3. Prednost otpornosti metalnog kontakta: pored kompozita metalnog kontakta, otpornost kontakta metal-poluprovodnik (ρc) je također ključna za performanse uređaja sa kristalnim silicijumskim solarnim ćelijama. Metal-poluprovodnik formira dobar omski kontakt koji pomaže u smanjenju gubitka otpora i poboljšanju faktora punjenja.
