TOPCon बैटरी का क्या अर्थ है?
TOPCon का पूरा नाम टनल ऑक्साइड पैसिवेटिंग कॉन्टैक्ट्स है, जिसका अनुवाद टनलिंग ऑक्साइड पैसिवेटेड कॉन्टैक्ट्स होता है। यह 2013 में प्रस्तावित एक एन-टाइप सिलिकॉन वेफर सेल तकनीक है। TOPCon सेल, यानी टनलिंग ऑक्साइड पैसिवेटेड कॉन्टैक्ट्स सोलर सेल, सेल में वाहकों के चयनात्मक पैसिवेशन की समस्या को हल करके सौर सेल की दक्षता में सुधार करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
TOPCon सेल की सामने की सतह और पारंपरिक N-प्रकार के सौर सेल की संरचना समान है, मुख्य अंतर सेल के पीछे की तरफ अल्ट्रा-थिन सिलिकॉन ऑक्साइड की एक परत तैयार करने और फिर डोप्ड सिलिकॉन की एक पतली परत जमा करने में है, ये दोनों मिलकर एक निष्क्रिय संपर्क संरचना बनाते हैं, जिससे सतह कंपोजिट और धातु संपर्क कंपोजिट प्रभावी रूप से कम हो जाते हैं।
अति-पतली सिलिकॉन ऑक्साइड और भारी मात्रा में डोप की गई सिलिकॉन फिल्म के अच्छे पैसिवेशन प्रभाव के कारण सिलिकॉन वेफर के सतह ऊर्जा बैंड झुक जाते हैं, जिससे एक फील्ड पैसिवेशन प्रभाव बनता है, इलेक्ट्रॉन टनलिंग की संभावना नाटकीय रूप से बढ़ जाती है, संपर्क प्रतिरोध कम हो जाता है, और अंततः रूपांतरण दक्षता में सुधार होता है।
TOPCon PERC तकनीक को क्यों बदल रहा है?
2023 में, सौर ऊर्जा उद्योग ने 400 गीगावाट से अधिक नई TOPCon उत्पादन क्षमता के जुड़ने के साथ एक महत्वपूर्ण उपलब्धि हासिल की। उम्मीद है कि 2024 तक TOPCon सेल तकनीक पारंपरिक PERC को पीछे छोड़कर मुख्यधारा की तकनीक बन जाएगी। उत्पादन के लिहाज से, इस साल TOPCon का उत्पादन लगभग 100 गीगावाट तक पहुंचने की उम्मीद है, जो कुल सौर ऊर्जा सेल उत्पादन का 20%-30% होगा। सबसे किफायती N-टाइप सेल विकल्प होने के नाते, TOPCon सेल्स को उच्च गुणवत्ता और सीमित उत्पादन क्षमता वाला माना जाता है, और पूरे साल इसकी मांग से अधिक आपूर्ति की स्थिति बनी रहेगी। TOPCon बैटरी की दक्षता में लगातार सुधार के साथ, N-टाइप TOPCon बैटरी के प्रीमियम क्षेत्र में और विस्तार होने की उम्मीद है, जिसका संबंधित कंपनियों के कारोबार में तेजी पर सकारात्मक प्रभाव पड़ेगा।
एन-टाइप बैटरी के बड़े पैमाने पर उत्पादन विस्तार की मुख्य समस्या यह है कि इसकी दक्षता और पी-टाइप बैटरी की गैर-सिलिकॉन लागत में PERC बैटरी की तुलना में 30%-40% की उल्लेखनीय वृद्धि हुई है। PERC बैटरी की दक्षता लगभग चरम सीमा पर पहुंच चुकी है, और लागत कम करने की गुंजाइश सीमित है। वहीं, TOPCon बैटरी की दक्षता में सुधार की अपार संभावनाएं हैं। PV Infolink के आंकड़ों के अनुसार, वर्तमान में TOPCon सेल की गैर-सिलिकॉन लागत लगभग 0.3 डॉलर प्रति वाट है, जबकि बड़े आकार के PERC सेल की लागत 0.21-0.23 डॉलर प्रति वाट है, और अभी भी इसमें अंतर है। हालांकि, निरंतर प्रयासों से TOPCon सेल की उत्पादन लागत धीरे-धीरे PERC सेल के स्तर तक पहुंच जाएगी।
TOPCon बैटरी के क्या फायदे हैं?
1. निष्क्रियता पर लाभ: सतह निष्क्रियता का प्रदर्शन मुख्य रूप से रासायनिक निष्क्रियता और क्षेत्र निष्क्रियता पर निर्भर करता है, SiO2 की तापीय वृद्धि में उत्कृष्ट रासायनिक निष्क्रियता क्षमता होती है। पॉलीसिलिकॉन में भारी डोपिंग सिलिकॉन के ऊर्जा बैंड को मोड़ने के लिए प्रेरित कर सकती है, जिसके परिणामस्वरूप इंटरफ़ेस पर बहुसंख्यक वाहकों का एकत्रीकरण और अल्पसंख्यक वाहकों की कमी होती है, जिससे समग्र संरचना कम हो जाती है और क्षेत्र निष्क्रियता की भूमिका निभाती है।
2. धातु संपर्क कंपोजिट का लाभ: धातु संपर्क कंपोजिट पारंपरिक संरचना वाले सौर सेल की दक्षता को सीमित करने वाला एक प्रमुख कारक है। धातुकरण का औद्योगीकरण आमतौर पर उच्च तापमान सिंटरिंग के बाद स्क्रीन प्रिंटिंग द्वारा किया जाता है। उच्च तापमान सिंटरिंग प्रक्रिया में धातु पेस्ट पॉली-Si को "एच" करके "पंचर" (स्पाइकिंग) बनाता है, जिससे संपर्क संरचना का पैसिवेशन नष्ट हो जाता है। परिणामस्वरूप, धातु संपर्क क्षेत्र में J0c का मान पैसिवेशन वाले क्षेत्र की तुलना में अधिक होता है। लेकिन p+पॉली और n+पॉली धातु संपर्क कंपोजिट में, भले ही "पंचर" पैसिवेशन वाली संपर्क संरचना को नष्ट कर दे, फिर भी धातु कंपोजिट का J0c मान पारंपरिक एमिटर/बैक फील्ड की तुलना में काफी कम होता है।
3. धातु संपर्क प्रतिरोधकता पर लाभ: धातु संपर्क मिश्रित के अलावा, धातु-अर्धचालक संपर्क प्रतिरोधकता (ρc) भी क्रिस्टलीय सिलिकॉन सौर कोशिकाओं के उपकरण प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण है, धातु-अर्धचालक एक अच्छा ओमिक संपर्क बनाने के लिए प्रतिरोध हानि को कम करने और फिल फैक्टर को बेहतर बनाने में मदद करता है।
