Zer esan nahi du TOPCon bateriak?
TOPCon-en izen osoa Tunnel Oxide Passivating Contacts da, hau da, Tunneling Oxide Passivated Contacts, 2013an proposatutako N motako siliziozko oblea-zelulen teknologia bat. TOPCon zelulak, hau da, Tunneling Oxide Passivated Contacts eguzki-zelulak, zelulako eramaileen pasibazio selektiboaren arazoa konponduz eguzki-zelulen eraginkortasuna hobetzeko diseinatuta daude.
TOPCon zelularen aurrealdeko gainazala eta ohiko N motako eguzki-zelulen egitura berdina da, zelularen atzealdean silizio oxido geruza ultra-mehe bat prestatzea da desberdintasun nagusia, eta ondoren silizio dopatuaren geruza fin bat jartzea; biek elkarrekin kontaktu-egitura pasibatu bat osatzen dute, gainazaleko konpositearen eta metalezko kontaktu-konpositearen arteko konpositea eraginkortasunez murriztuz.
Silizio oxido ultra-mehearen eta siliziozko film dopatu handiari esker, siliziozko oblearen gainazaleko energia-bandek tolestura sortzen dute, eta horrela, eremu-pasibazio efektua sortzen da, eta horrek tunel elektronikoaren aukerak izugarri handitzen ditu, kontaktu-erresistentzia gutxitzen du eta, azken finean, bihurketa-eraginkortasuna hobetzen du.
Zergatik ordezkatzen ari da TOPCon PERC teknologia?
2023an, industria fotovoltaikoak aurrerapen garrantzitsu bat izan zuen TOPCon 400 GW baino gehiagoko ekoizpen-ahalmen berria gehituta. Espero da TOPCon zelulen teknologiak PERC tradizionala gaindituko duela eta 2024rako teknologia nagusi berria bihurtuko dela. Ekoizpenari dagokionez, espero da TOPCon ekoizpena 100 GW ingurura iritsiko dela aurten, eta horrek zelulen ekoizpen fotovoltaiko osoaren % 20-30 suposatuko du. N motako zelula-biderik kostu-eraginkorrena denez, TOPCon zelulak kalitate handikoak eta ekoizpen-ahalmen urrikoak direla uste da, eta eskaintzak eskaria gainditzen duen egoera urte osoan zehar mantenduko da. TOPCon baterien eraginkortasunaren etengabeko hobekuntzarekin, N motako TOPCon baterien premium espazioa gehiago zabaltzea espero da, eta horrek eragin positiboa izango du enpresa garrantzitsuen negozio-boomean.
N motako bateriak oraindik ez du konturatu eskala handiko ekoizpenaren hedapenaren arazo nagusia dela bere eraginkortasuna eta P motako baterien artean alde nabarmenik ez dagoela siliziorik gabeko baterien artean, PERC baterien kostua % 30-% 40 handiagoa baita. PERC baterien eraginkortasuna mugatik gertu egon da, espazioaren kostua murrizteko aukera mugatua izan da, baina TOPCon bateriaren eraginkortasuna hobetzeko oraindik potentzial handia du. PV Infolink-en datuen arabera, TOPCon zelulen siliziorik gabeko egungo kostua watt bakoitzeko 0,3 dolar ingurukoa da, tamaina handiko PERC zelulen kostuarekin alderatuta watt bakoitzeko 0,21-0,23 dolar artekoa, eta oraindik aldea dago. Hala ere, etengabeko ahaleginekin, TOPCon zelulen ekoizpen-kostua pixkanaka PERC zelulen mailara hurbilduko da.
Zeintzuk dira TOPCon bateriaren abantailak?
1. Pasibazioaren abantaila: gainazaleko pasibazioaren errendimendua batez ere pasibazio kimikoaren eta eremu-pasibazioaren araberakoa da, SiO2-ren hazkunde termikoak pasibazio kimikorako gaitasun bikaina du. Polisilizioan dopatze handiak silizioaren energia-banda tolestu dezake, eta horrek gehiengo-eramaileen agregazioa eta gutxiengo-eramaileen agortzea eragiten du interfazean, konpositea murriztuz eta eremu-pasibazioaren papera jokatuz.
2. Metalezko kontaktu konposatuaren abantaila: metalezko kontaktu konposatua eguzki-zelulen egitura konbentzionalaren eraginkortasuna mugatzen duen oztopo bihurtzen da. Metalizazioaren industrializazioa normalean tenperatura altuko sinterizazioaren ondoren serigrafia egiten da. Tenperatura altuko sinterizazio prozesuan, metalezko pastak poli-Si "grabatzen" du "zulaketa" (punta) bat eratzeko, kontaktu egituraren pasibazioa suntsituz. Horren ondorioz, J0c-ren metalezko kontaktu azalera metalezko kontaktu eremuan pasibatutako eremuan baino handiagoa da. Baina p + poli eta n + poli metalezko kontaktu konposatuaren kasuan, "zulaketak" kaxaren pasibazio kontaktu egitura suntsitzen badu ere, metalezko konposatua igorle/atzeko eremu konbentzionala baino askoz txikiagoa izan daiteke.
3. Metalezko kontaktu-erresistentziaren abantaila: metalezko kontaktu-konposatuaz gain, metal-erdieroale kontaktu-erresistentzia (ρc) ere funtsezkoa da silizio kristalinozko eguzki-zelulen gailuaren errendimendurako, metal-erdieroaleak kontaktu ohmiko ona eratzeko erresistentzia-galera murrizten eta betetze-faktorea hobetzen laguntzeko.
