Cal é o significado da batería TOPCon?
O nome completo de TOPCon é Tunnel Oxide Passivating Contacts, que se traduce como Tunneling Oxide Passivated Contacts (Contactos de Pasivación de Óxido de Túnele), unha tecnoloxía de celas de oblea de silicio de tipo N proposta en 2013. As células TOPCon, é dicir, células solares Tunneling Oxide Passivated Contacts (Contactos de Pasivación de Óxido de Túnele), están deseñadas para mellorar a eficiencia das células solares resolvendo o problema da pasivación selectiva dos portadores na célula.
A superficie frontal da célula TOPCon e a estrutura convencional da célula solar de tipo N son as mesmas, a principal diferenza é que a parte traseira da célula prepara unha capa de óxido de silicio ultrafino e, a continuación, deposita unha capa fina de silicio dopado, formando así unha estrutura de contacto pasivada, o que reduce eficazmente o composto superficial e o composto de contacto metálico.
Debido ao bo efecto de pasivación do óxido de silicio ultrafino e da película de silicio fortemente dopada, as bandas de enerxía superficial da oblea de silicio producen flexión, formando así un efecto de pasivación de campo, o que aumenta drasticamente as posibilidades de tunelamento de electróns, diminúe a resistencia de contacto e, en última instancia, mellora a eficiencia de conversión.
Por que TOPCon está a substituír a tecnoloxía PERC?
En 2023, a industria fotovoltaica experimentou un importante avance coa incorporación de máis de 400 GW de nova capacidade de produción de TOPCon. Espérase que a tecnoloxía celular TOPCon supere a PERC tradicional para converterse na nova tecnoloxía dominante en 2024. En termos de produción, espérase que a produción de TOPCon alcance uns 100 GW este ano, o que representa entre o 20 % e o 30 % da produción total de células fotovoltaicas. Como a ruta celular de tipo N máis rendible, as células TOPCon considéranse de alta calidade e con escasa capacidade de produción, e a situación de oferta superior á demanda persistirá ao longo do ano. Coa mellora continua da eficiencia das baterías TOPCon, espérase que o espazo premium das baterías TOPCon de tipo N se expanda aínda máis, o que terá un impacto positivo no auxe empresarial das empresas relevantes.
As baterías de tipo N aínda non se decataron de que o problema clave da expansión da produción a grande escala é que a súa eficiencia e as baterías de tipo P non abriron unha brecha significativa entre o custo das baterías sen silicio, que é un 30 % -40 % superior ao das baterías PERC. A eficiencia das baterías PERC estivo preto do teito, o espazo para reducir o custo do espazo foi limitado, pero a eficiencia da batería TOPCon para mellorar aínda ten un gran potencial. Segundo os datos de PV Infolink, o custo actual das células sen silicio das células TOPCon é próximo aos 0,3 dólares por vatio, en comparación co custo das células PERC de gran tamaño entre 0,21 e 0,23 dólares por vatio, e aínda hai unha brecha. Non obstante, cos esforzos continuos posteriores, o custo de produción das células TOPCon achegarase gradualmente ao nivel das células PERC.
Cales son as vantaxes da batería TOPCon?
1. A vantaxe da pasivación: o rendemento da pasivación superficial depende principalmente da pasivación química e da pasivación de campo, o crecemento térmico do SiO2 ten unha excelente capacidade de pasivación química. O dopaxe intenso no polisilicio pode inducir a curvatura da banda de enerxía do silicio, o que resulta na agregación dos portadores maioritarios e no esgotamento dos portadores minoritarios na interface, reducindo o composto e desempeñando o papel de pasivación de campo.
2. A vantaxe do composto de contacto metálico: o composto de contacto metálico convértese no pescozo de botella que limita a eficiencia das células solares de estrutura convencional. A industrialización da metalización adoita realizarse mediante serigrafía despois da sinterización a alta temperatura. O proceso de sinterización a alta temperatura consiste en que a pasta metálica "graba" o poli-Si para formar unha "perforación" (punta), destruíndo a pasivación da estrutura de contacto, o que resulta nunha área de contacto metálico do J0c maior na área de contacto metálico que na área pasivada. Pero os compostos de contacto metálico p + poli e n + poli, mesmo se a "perforación" destrúe a pasivación da estrutura de contacto da carcasa, poden facer que o composto metálico sexa moito menor que o campo emisor/traseiro convencional.
3. A vantaxe na resistividade do contacto metálico: ademais do composto de contacto metálico, a resistividade do contacto metal-semicondutor (ρc) tamén é fundamental para o rendemento do dispositivo de células solares de silicio cristalino, xa que o metal-semicondutor forma un bo contacto óhmico para axudar a reducir a perda de resistencia e mellorar o factor de recheo.
