Što znači TOPCon baterija?
Puni naziv TOPCona je Tunnel Oxide Passivatiing Contacts, što se prevodi kao Tunneling Oxide Passivatied Contacts, tehnologija silicijskih pločica N-tipa predložena 2013. godine. TOPCon ćelije, tj. solarne ćelije s Tunneling Oxide Passivatied Contacts, dizajnirane su za poboljšanje učinkovitosti solarnih ćelija rješavanjem problema selektivne pasivizacije nosioca naboja u ćeliji.
Prednja površina TOPCon ćelije i konvencionalna struktura solarnih ćelija N-tipa su iste, glavna razlika je u tome što se na stražnjoj strani ćelije priprema sloj ultra tankog silicijevog oksida, a zatim tanki sloj dopiranog silicija, koji zajedno tvore pasiviranu kontaktnu strukturu, učinkovito smanjujući površinski kompozit i metalni kontaktni kompozit.
Zbog dobrog učinka pasivizacije ultra tankog silicijevog oksida i jako dopiranog silicijevog filma, površinske energetske vrpce silicijske pločice savijaju se, stvarajući tako učinak pasivizacije polja, što dramatično povećava vjerojatnost tuneliranja elektrona, smanjuje kontaktni otpor i u konačnici poboljšava učinkovitost pretvorbe.
Zašto TOPCon zamjenjuje PERC tehnologiju?
U 2023. godini, fotonaponska industrija doživjela je važan proboj dodavanjem više od 400 GW novih proizvodnih kapaciteta TOPCon. Očekuje se da će tehnologija TOPCon ćelija prestići tradicionalni PERC i postati nova glavna tehnologija do 2024. godine. Što se tiče proizvodnje, očekuje se da će proizvodnja TOPCon ćelija ove godine dosegnuti oko 100 GW, što čini 20%-30% ukupne proizvodnje fotonaponskih ćelija. Kao najisplativija ruta N-tip ćelija, TOPCon ćelije se smatraju visokokvalitetnim i rijetkim proizvodnim kapacitetom, a situacija u kojoj ponuda premašuje potražnju trajat će tijekom cijele godine. S kontinuiranim poboljšanjem učinkovitosti TOPCon baterija, očekuje se daljnje širenje premium prostora za TOPCon baterije N-tipa, što će pozitivno utjecati na poslovni procvat relevantnih tvrtki.
N-tip baterije još nisu shvatile ključni problem širenja proizvodnje velikih razmjera, a to je da njihova učinkovitost i P-tip baterije nisu otvorile značajan jaz između cijene nesilicijskih baterija od 30% -40% veće od PERC baterija. Učinkovitost PERC baterije bila je blizu plafona, prostor za smanjenje troškova prostora bio je ograničen, ali učinkovitost TOPCon baterije za poboljšanje i dalje ima veliki potencijal. Prema podacima PV Infolinka, trenutna cijena nesilicijskih TOPCon ćelija je blizu 0,3 USD po vatu, u usporedbi s cijenom velikih PERC ćelija između 0,21-0,23 USD po vatu, a jaz još uvijek postoji. Međutim, s naknadnim kontinuiranim naporima, proizvodni troškovi TOPCon ćelija postupno će se približiti razini PERC ćelija.
Koje su prednosti TOPCon baterije?
1. Prednost pasivizacije: performanse površinske pasivizacije uglavnom ovise o kemijskoj pasivizaciji i pasivizaciji poljem, toplinski rast SiO2 ima izvrsnu sposobnost kemijske pasivizacije. Jako dopiranje u polisiliciju može izazvati savijanje energetskog pojasa silicija, što rezultira agregacijom većinskih nositelja i osiromašenjem manjinskih nositelja na granici, smanjujući kompozit i igrajući ulogu pasivizacije poljem.
2. Prednost metalnog kontaktnog kompozita: metalni kontaktni kompozit postaje usko grlo koje ograničava učinkovitost konvencionalne strukture solarnih ćelija. Industrijalizacija metalizacije obično se odvija sitotiskom nakon sinteriranja na visokim temperaturama. Proces sinteriranja na visokim temperaturama metalna pasta će "nagrizati" polisilikij i stvoriti "ubod" (šiljke), uništavajući pasivizaciju kontaktne strukture. To rezultira većom površinom metalnog kontakta J0c u području metalnog kontakta nego u pasiviziranom području. Međutim, čak i ako "ubod" uništi pasivizacijsku kontaktnu strukturu kućišta p + poli i n + poli metalnog kontaktnog kompozita "ubod" može uzrokovati znatno niže polje emitera/stražnjeg polja u odnosu na konvencionalni emiter/stražnje polje.
3. Prednost otpornosti metalnog kontakta: osim kompozita metalnog kontakta, otpornost kontakta metal-poluvodič (ρc) također je ključna za performanse uređaja kristalnih silicijskih solarnih ćelija. Metal-poluvodič stvara dobar omski kontakt koji pomaže u smanjenju gubitka otpora i poboljšanju faktora punjenja.
