Hvad betyder TOPCon-batteriet?
Det fulde navn på TOPCon er Tunnel Oxide Passivating Contacts, hvilket oversættes til Tunneling Oxide Passivated Contacts, en N-type siliciumwafer-celleteknologi, der blev foreslået i 2013. TOPCon-celler, dvs. Tunneling Oxide Passivated Contacts-solceller, er designet til at forbedre solcellers effektivitet ved at løse problemet med selektiv passivering af ladningsbærerne i cellen.
Strukturen på den forreste overflade af TOPCon-celler og den konventionelle N-type solcelle er den samme. Den væsentligste forskel er, at bagsiden af cellen fremstiller et lag af ultratyndt siliciumoxid og derefter et tyndt lag af doteret siliciumaflejring. Sammen danner de to en passiveret kontaktstruktur, hvilket effektivt reducerer kontakten mellem overfladekompositten og metalkompositten.
På grund af den gode passiveringseffekt af ultratyndt siliciumoxid og den stærkt doterede siliciumfilm, forårsager siliciumwaferens overfladeenergibånd en bøjning, hvilket danner en feltpassiveringseffekt, hvilket øger risikoen for elektrontunneldannelse dramatisk, reducerer kontaktmodstanden og forbedrer i sidste ende konverteringseffektiviteten.
Hvorfor erstatter TOPCon PERC-teknologien?
I 2023 oplevede PV-industrien et vigtigt gennembrud med tilføjelsen af mere end 400 GW ny TOPCon-produktionskapacitet. Det forventes, at TOPCon-celleteknologien vil overhale traditionel PERC og blive den nye mainstream-teknologi inden 2024. Med hensyn til produktion forventes det, at TOPCon-produktionen vil nå omkring 100 GW i år, hvilket tegner sig for 20%-30% af den samlede PV-celleproduktion. Som den mest omkostningseffektive N-type cellerute anses TOPCon-celler for at være af høj kvalitet og begrænset produktionskapacitet, og situationen med udbuddet, der overstiger efterspørgslen, vil fortsætte hele året. Med den løbende forbedring af TOPCon-batterieffektiviteten forventes premium-pladsen for N-type TOPCon-batterier at udvides yderligere, hvilket vil have en positiv indvirkning på de relevante virksomheders forretningsboom.
N-type batterier har endnu ikke indset det centrale problem med storskala produktionsudvidelse, at deres effektivitet og P-type batterier ikke har skabt et betydeligt gab mellem ikke-silicium omkostningerne på 30% -40% højere end PERC-batterier. PERC-batteriernes effektivitet har været tæt på loftet, og pladsen til at reducere pladsomkostningerne har været begrænset, men TOPCon-batteriernes effektivitet har stadig et stort potentiale til at forbedres. Ifølge PV Infolinks data er den nuværende ikke-silicium omkostninger til TOPCon-celler tæt på $0,3 pr. watt, sammenlignet med omkostningerne til store PERC-celler på mellem $0,21-0,23 pr. watt, og der er stadig et gab. Med den efterfølgende fortsatte indsats vil produktionsomkostningerne for TOPCon-celler dog gradvist nærme sig niveauet for PERC-celler.
Hvad er fordelene ved TOPCon-batterier?
1. Fordelen ved passivering: Overfladepassiveringens ydeevne afhænger hovedsageligt af den kemiske passivering og feltpassivering. Termisk vækst af SiO2 har fremragende kemisk passiveringsevne. Kraftig doping i polysilicium kan få siliciumets energibånd til at bøje, hvilket resulterer i aggregering af majoritetsbærere og udtømning af minoritetsbærere ved grænsefladen, hvilket reducerer kompositten og spiller en rolle i feltpassivering.
2. Fordelen ved metalkontaktkomposit: Metalkontaktkomposit bliver flaskehalsen, der begrænser effektiviteten af konventionelle solceller med struktur. Industrialisering af metallisering er normalt serigrafi efter højtemperatursintring. Højtemperatursintringsprocessen vil "ætse" poly-Si og danne en "punktur" (spiking), der ødelægger passiveringen af kontaktstrukturen. Dette resulterer i, at J0c's metalkontaktområde er højere i metalkontaktområdet end i det passiverede område. Men selvom p + poly og n + poly metalkontaktkompositten "punkterer", kan selv hvis "punkteringen" ødelægger passiveringen af kontaktstrukturen i huset, gøre metalkompositten meget lavere end den konventionelle emitter/modfelt.
3. Fordelen ved metalkontaktresistivitet: Ud over metalkontaktkomposit er metal-halvlederkontaktresistiviteten (ρc) også afgørende for enhedens ydeevne i krystallinske siliciumsolceller. Metal-halvleder danner en god ohmsk kontakt for at reducere modstandstabet og forbedre fyldningsfaktoren.
