Ի՞նչ է նշանակում TOPCon մարտկոցը։
TOPCon-ի լրիվ անվանումը՝ Tunnel Oxide Passivating Contacts, որը թարգմանաբար նշանակում է Tunnelling Oxide Passivated Contacts, N-տիպի սիլիկոնային վաֆլի բջիջների տեխնոլոգիա, որն առաջարկվել է 2013 թվականին: TOPCon բջիջները, այսինքն՝ Tunneling Oxide Passivated Contacts արևային բջիջները, նախագծված են արևային բջիջների արդյունավետությունը բարելավելու համար՝ լուծելով բջիջում կրիչների ընտրողական պասիվացման խնդիրը:
TOPCon բջջի առջևի մակերեսը և ավանդական N-տիպի արևային բջիջների կառուցվածքը նույնն են, հիմնական տարբերությունն այն է, որ բջջի հետևի մասում պատրաստվում է գերբարակ սիլիցիումի օքսիդի շերտ, ապա՝ լեգիրված սիլիցիումի նստվածքի բարակ շերտ, երկուսը միասին ձևավորում են պասիվացված կոնտակտային կառուցվածք, որն արդյունավետորեն նվազեցնում է մակերեսային կոմպոզիտը և մետաղական կոնտակտային կոմպոզիտը։
Գերբարակ սիլիցիումի օքսիդի և ուժեղ լեգիրված սիլիցիումային թաղանթի լավ պասիվացման ազդեցության շնորհիվ սիլիցիումային վաֆլիի մակերևութային էներգետիկ գոտիները առաջացնում են ծռում, այդպիսով ձևավորելով դաշտի պասիվացման էֆեկտ, էլեկտրոնային թունելավորման հավանականությունը զգալիորեն մեծանում է, շփման դիմադրությունը նվազում է և, ի վերջո, բարելավվում է փոխակերպման արդյունավետությունը։
Ինչո՞ւ է TOPCon-ը փոխարինում PERC տեխնոլոգիան։
2023 թվականին ֆոտովոլտային արդյունաբերությունը կարևոր առաջընթաց ապրեց՝ TOPCon-ի նոր արտադրական հզորության ավելացմամբ՝ ավելի քան 400 ԳՎտ: Ակնկալվում է, որ TOPCon բջիջների տեխնոլոգիան կգերազանցի ավանդական PERC-ին և մինչև 2024 թվականը կդառնա նոր հիմնական տեխնոլոգիա: Արտադրության առումով, կանխատեսվում է, որ TOPCon-ի արտադրությունը այս տարի կհասնի մոտ 100 ԳՎտ-ի, կազմելով ֆոտովոլտային բջիջների ընդհանուր արտադրության 20%-30%-ը: Որպես ամենաարդյունավետ N-տիպի բջիջների ուղի, TOPCon բջիջները համարվում են բարձրորակ և սակավ արտադրական հզորություն ունեցող, և պահանջարկը գերազանցող մատակարարման իրավիճակը կշարունակվի ամբողջ տարվա ընթացքում: TOPCon մարտկոցների արդյունավետության շարունակական բարելավման հետ մեկտեղ, N-տիպի TOPCon մարտկոցների պրեմիում տարածքը, կանխատեսվում է, որ ավելի կընդլայնվի, ինչը դրական ազդեցություն կունենա համապատասխան ընկերությունների բիզնեսի աճի վրա:
N-տիպի մարտկոցը դեռևս չի գիտակցել լայնածավալ արտադրության ընդլայնման հիմնական խնդիրն այն է, որ դրա արդյունավետությունը և P-տիպի մարտկոցները զգալի բաց չեն թողել ոչ սիլիկոնային արժեքի միջև, որը 30%-40%-ով ավելի բարձր է, քան PERC մարտկոցը: PERC մարտկոցի արդյունավետությունը մոտ է եղել առաստաղին, տարածքի արժեքը նվազեցնելու տարածքը սահմանափակ է եղել, բայց TOPCon մարտկոցի արդյունավետությունը բարելավելու համար դեռևս մեծ ներուժ ունի: PV Infolink-ի տվյալների համաձայն՝ TOPCon մարտկոցների ներկայիս ոչ սիլիկոնային արժեքը մոտ է 0.3 դոլար մեկ վատտի համար, համեմատած մեծ չափի PERC մարտկոցների արժեքի հետ, որը կազմում է 0.21-0.23 դոլար մեկ վատտի համար, և դեռևս կա բաց: Այնուամենայնիվ, հետագա շարունակական ջանքերի շնորհիվ TOPCon մարտկոցների արտադրության արժեքը աստիճանաբար կմոտենա PERC մարտկոցների մակարդակին:
Որո՞նք են TOPCon մարտկոցի առավելությունները։
1. Պասիվացման առավելությունը. մակերեսային պասիվացման արդյունավետությունը հիմնականում կախված է քիմիական պասիվացումից և դաշտային պասիվացումից, SiO2-ի ջերմային աճը ունի գերազանց քիմիական պասիվացման ունակություն: Պոլիսիլիցիումի ուժեղ խառնուրդը կարող է սիլիցիումի էներգետիկ գոտին ծռել, ինչը հանգեցնում է մեծամասնության կրիչների ագրեգացմանը և փոքրամասնության կրիչների սպառմանը միջերեսում, նվազեցնելով կոմպոզիտը և խաղալով դաշտային պասիվացման դեր:
2. Մետաղական կոնտակտային կոմպոզիտի առավելությունը. մետաղական կոնտակտային կոմպոզիտը դառնում է խոչընդոտ՝ սահմանափակելով ավանդական կառուցվածքի արևային մարտկոցի արդյունավետությունը: Մետաղացման արդյունաբերականացումը սովորաբար կատարվում է բարձր ջերմաստիճանի սինտերացումից հետո էկրանային տպագրության միջոցով, բարձր ջերմաստիճանի սինտերացման գործընթացում մետաղական մածուկը «փորագրում» է պոլի-Si-ը՝ առաջացնելով «ծակոց» (Spiking), ոչնչացնելով կոնտակտային կառուցվածքի պասիվացումը, ինչի արդյունքում J0c-ի մետաղական կոնտակտային մակերեսը մետաղական կոնտակտային տարածքում ավելի բարձր է, քան պասիվացված տարածքում: Սակայն, նույնիսկ եթե «ծակոցը» ոչնչացնի պատյանի պասիվացման կոնտակտային կառուցվածքը, մետաղական կոմպոզիտը կարող է շատ ավելի ցածր լինել, քան ավանդական կառուցվածքի ճառագայթիչը/հետադարձ դաշտը:
3. Մետաղական շփման դիմադրության առավելությունը. մետաղական շփման կոմպոզիտից բացի, մետաղ-կիսահաղորդչային շփման դիմադրությունը (ρc) նույնպես կարևոր է բյուրեղային սիլիցիումային արևային մարտկոցների սարքի աշխատանքի համար, մետաղ-կիսահաղորդչային լավ օհմիկ շփում ստեղծելու համար, որը նպաստում է դիմադրության կորստի նվազեցմանը և լցման գործակցի բարելավմանը։
