Apa arti baterai TOPCon?
Nama lengkap TOPCon adalah Tunnel Oxide Passivating Contacts, yang diterjemahkan menjadi Tunneling Oxide Passivated Contacts, sebuah teknologi sel wafer silikon tipe N yang diusulkan pada tahun 2013. Sel TOPCon, yaitu sel surya Tunneling Oxide Passivated Contacts, dirancang untuk meningkatkan efisiensi sel surya dengan memecahkan masalah pasivasi selektif pembawa muatan dalam sel.
Permukaan depan sel TOPCon dan struktur sel surya tipe N konvensional sama, perbedaan utamanya terletak pada bagian belakang sel yang dilapisi dengan lapisan silikon oksida ultra-tipis, kemudian diendapkan lapisan tipis silikon yang didoping. Kedua lapisan ini bersama-sama membentuk struktur kontak pasif, yang secara efektif mengurangi komposit permukaan dan komposit kontak logam.
Karena efek pasivasi yang baik dari silikon oksida ultra-tipis dan film silikon yang didoping tinggi membuat pita energi permukaan wafer silikon mengalami pembengkokan, sehingga membentuk efek pasivasi medan, peluang penerowongan elektron meningkat secara dramatis, resistansi kontak menurun, dan pada akhirnya meningkatkan efisiensi konversi.
Mengapa TOPCon menggantikan teknologi PERC?
Pada tahun 2023, industri PV menyaksikan terobosan penting dengan penambahan lebih dari 400GW kapasitas produksi TOPCon baru. Diperkirakan teknologi sel TOPCon akan melampaui PERC tradisional dan menjadi teknologi utama baru pada tahun 2024. Dari segi produksi, diperkirakan produksi TOPCon akan mencapai sekitar 100GW tahun ini, yang mencakup 20%-30% dari total produksi sel PV. Sebagai jalur sel tipe N yang paling hemat biaya, sel TOPCon dianggap berkualitas tinggi dan kapasitas produksinya langka, dan situasi pasokan yang melebihi permintaan akan terus berlanjut sepanjang tahun. Dengan peningkatan efisiensi baterai TOPCon yang berkelanjutan, ruang premium baterai TOPCon tipe N diperkirakan akan semakin meluas, yang akan berdampak positif pada pertumbuhan bisnis perusahaan terkait.
Masalah utama yang belum terwujud dalam perluasan produksi skala besar baterai tipe N adalah efisiensinya yang rendah dibandingkan baterai tipe P, yang belum mampu menembus kesenjangan signifikan antara biaya non-silikon 30%-40% lebih tinggi daripada baterai PERC. Efisiensi baterai PERC sudah mendekati batas maksimal, sehingga ruang untuk mengurangi biaya produksi terbatas, tetapi efisiensi baterai TOPCon masih memiliki potensi besar untuk ditingkatkan. Menurut data PV Infolink, biaya non-silikon sel TOPCon saat ini mendekati $0,3 per watt, dibandingkan dengan biaya sel PERC berukuran besar antara $0,21-0,23 per watt, dan masih terdapat kesenjangan. Namun, dengan upaya berkelanjutan, biaya produksi sel TOPCon secara bertahap akan mendekati tingkat sel PERC.
Apa saja keunggulan baterai TOPCon?
1. Keunggulan pada pasivasi: kinerja pasivasi permukaan terutama bergantung pada pasivasi kimia dan pasivasi medan, pertumbuhan termal SiO2 memiliki kemampuan pasivasi kimia yang sangat baik. Doping berat pada polisilikon dapat menyebabkan pita energi silikon melengkung, yang mengakibatkan agregasi pembawa muatan mayoritas dan penipisan pembawa muatan minoritas di antarmuka, mengurangi komposit dan berperan sebagai pasivasi medan.
2. Keunggulan komposit kontak logam: Komposit kontak logam menjadi hambatan yang membatasi efisiensi sel surya struktur konvensional. Industrialisasi metalisasi biasanya dilakukan dengan sablon setelah sintering suhu tinggi. Proses sintering suhu tinggi pada pasta logam akan "mengikis" poli-Si untuk membentuk "lubang" (spiking), merusak pasivasi struktur kontak, sehingga nilai J0c pada area kontak logam lebih tinggi daripada di area yang terpasivasi. Namun, komposit kontak logam p+poli dan n+poli, meskipun "lubang" tersebut merusak struktur kontak pasivasi, dapat membuat nilai J0c komposit logam jauh lebih rendah daripada emitor/medan belakang konvensional.
3. Keunggulan resistivitas kontak logam: selain komposit kontak logam, resistivitas kontak logam-semikonduktor (ρc) juga sangat penting untuk kinerja perangkat sel surya silikon kristalin. Kontak ohmik yang baik antara logam dan semikonduktor dapat membantu mengurangi kehilangan resistansi dan meningkatkan faktor pengisian (fill factor).
