Teknologia fotovoltaikoaren arlo azkar eboluzionatzen ari den honetan, HJT (Heterojunction) eta TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) izan dira industriaren ardatz nagusiak. Hala ere, perovskita materialen sarrerarekin, HJT perovskitarekin konbinatuta arreta bere abantaila bereziengatik ari da lortzen, eguzki-industrian gai beroa bihurtuz. Artikulu honek HJT perovskitarekin konbinatuta TOPCon-en aldean dituen onurak aztertzen ditu eta konbinazio honek nola moldatzen duen teknologia fotovoltaikoaren etorkizuna.
1. HJT Teknologiaren Sarrera
HJT bere fotokonbertsio-eraginkortasun handiagatik eta argi gutxiko baldintzetan duen errendimendu bikainagatik da ezaguna. Heterojuntura bat sortzen du silizio amorfozko film mehe bat silizio kristalinozko substratu batean pilatuz, gainazaleko birkonbinazioa murriztuz eta zelularen zirkuitu irekiko tentsioa eta zirkuitulaburreko korrontea hobetuz.
2. TOPCon teknologiaren erronkak
TOPCon-ek gainazaleko pasibazioa lortzen du oxido geruza bat eta silizio polikristalino geruza bat zelularen gainazalean aplikatuz, birkonbinazio-galerak murriztuz. Hala ere, TOPCon-ekin eraginkortasun handiagoa lortzeak erronka batzuk ditu, besteak beste, prozesu konplexuak, kostuen kudeaketa eta eraginkortasuna gehiago hobetzeko zailtasuna.
3. Perovskita materialen eginkizuna
Perovskita materialak aproposak dira eguzki-zelulen eraginkortasuna handitzeko, xurgapen-koefiziente handia, banda-tarte sintonizagarria eta soluzio bidez prozesatzeko modukoa dutelako. Perovskita HJT teknologiarekin konbinatuz, HJTren eraginkortasun handia aprobetxatu eta are gehiago hobetu daiteke perovskitaren espektro zabaleko xurgapen-propietateen bidez.
4. HJT Perovskitarekin konbinatutako abantailak
a. Bihurketa fotoelektrikoko eraginkortasun handiagoa:Perovskita gehitzeak HJT zelulen erantzun espektrala nabarmen zabaltzen du, fotosortutako eramaileen kopurua handituz. % 27,5eko eraginkortasun teorikoaren mugarekin, HJT zelulek dagoeneko gainditzen dituzte PV teknologia tradizionalak. Heterojunkzio egiturak, silizio geruza amorfo eta kristalinoak txandakatuz, argiaren xurgapena maximizatzen du, energia-bihurketaren eraginkortasuna hobetuz.
b. Egonkortasun hobea:HJT zelulek ez dute eraginkortasun handiagoa eskaintzen bakarrik, baita egonkortasun hobea ere. HJT-perovskita tandem egiturak eraginkortasun handiagoa mantentzen du epe luzeko funtzionamenduan, TOPCon-perovskita ez bezala, azken honek, ekoizpen-kostu txikiagoak izan arren, zailtasunak baititu HJT-ri efizientziari dagokionez parekatzeko.
c. Fabrikazio Prozesu Sinplifikatua:Perovskita materialen prozesagarritasun soluzionalak fabrikazio-kostuak murrizten ditu, eta hori funtsezkoa da elektrizitatearen kostu berdindua (LCOE) murrizteko. HJT zelulek fabrikazio-abantaila ere badute, tenperatura baxuko lurrun kimikoaren deposizioa (CVD) erabiliz silizio amorfo geruzak metatzeko, eta ondoren oxido eroale gardenaren (TCO) eta p edo n motako silizio amorfo geruzak. Prozesu sinplifikatu honek kostuak murrizten ditu eta errendimendu-tasak hobetzen ditu TOPCon-en tenperatura altuko erreketa-prozesuarekin alderatuta, eta horrek ekoizpen-kostuak eta kalitatearen aldakortasuna handitzen ditu.
d. Ingurumena errespetatzen duen ekoizpena:Perovskita materialek fabrikazio-prozesu ekologikoagoa eskaintzen dute, elementu toxiko edo arrarorik ez baitute erabiltzen. Beruna edo kadmioa bezalako elementu arriskutsuak behar dituzten beste material fotovoltaiko batzuek ez bezala, perovskitak ez daude toxina horietatik, eta horrek ingurumen- eta osasun-arriskuak murrizten ditu. Gainera, perovskitak ez dute elementu arraroen mende, eta horien erauzketak ingurumena kaltetu dezake. Haien ekoizpenak energia gutxiago kontsumitzen du, eta horrek karbono-isuri txikiagoak dakartza.
Ondorioz, HJT eta perovskitaren konbinazioak etorkizuneko aurrerapen fotovoltaikoetarako norabide itxaropentsua adierazten du, eraginkortasunean, egonkortasunean, kostu-eraginkortasunean eta ingurumen-iraunkortasunean dituen abantailak TOPCon gainditzen baitu alderdi askotan.
