Í ört vaxandi sviði sólarorkutækni hafa HJT (Heterojunction) og TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) verið í brennidepli í greininni. Hins vegar, með tilkomu perovskítefna, hefur HJT í samsetningu við perovskít vakið athygli fyrir einstaka kosti sína og orðið heitt umræðuefni í sólarorkuiðnaðinum. Þessi grein kannar kosti HJT í samsetningu við perovskít umfram TOPCon og hvernig þessi samsetning mótar framtíð sólarorkutækni.
1. Kynning á HJT tækni
HJT er þekkt fyrir mikla ljósvirkni og framúrskarandi afköst við litla birtu. Það myndar tengipunkta með því að stafla þunnfilmu úr ókristölluðu kísilefni á kristallað kísilefni, sem dregur úr endurröðun yfirborðsins og eykur spennu og skammhlaupsstraum frumunnar í opnu rás.
2. Áskoranir með TOPCon tækni
TOPCon nær yfirborðsþolun með því að setja oxíðlag og fjölkristallað kísillag á yfirborð frumunnar, sem dregur úr endurröðunartapi. Hins vegar stendur frammi fyrir áskorunum að ná meiri skilvirkni með TOPCon, þar á meðal flóknum ferlum, kostnaðarstjórnun og erfiðleikum við frekari skilvirknibótum.
3. Hlutverk perovskítefna
Perovskítefni eru tilvalin til að auka skilvirkni sólarsella vegna mikils frásogsstuðuls þeirra, stillanlegs bandbils og vinnsluhæfni í lausn. Með því að sameina perovskít og HJT tækni er hægt að nýta sér mikla skilvirkni HJT og auka hana enn frekar með víðtækum frásogseiginleikum perovskíts.
4. Kostir HJT ásamt perovskíti
a. Yfirburða ljósvirkni:Viðbót perovskíts eykur litrófssvörun HJT-frumna verulega og eykur fjölda ljósmyndaðra flutningsaðila. HJT-frumur, með fræðilega skilvirkni upp á 27,5%, eru þegar farnar að bera hefðbundna sólarorkutækni fram úr hefðbundinni sólarorkutækni. Sameinaða uppbyggingin, þar sem til skiptis eru mynduð ókristallað og kristallað kísillög, hámarkar ljósgleypni og bætir skilvirkni orkubreytingar.
b. Betri stöðugleiki:HJT frumur bjóða ekki aðeins upp á meiri skilvirkni heldur einnig betri stöðugleika. Tandem uppbygging HJT-perovskít viðheldur meiri skilvirkni við langtíma notkun, ólíkt TOPCon-perovskíti, sem, þrátt fyrir lægri framleiðslukostnað, á erfitt með að keppa við HJT hvað varðar skilvirkni.
c. Einfaldað framleiðsluferli:Lausnanleg eðli perovskítefna lækkar framleiðslukostnað, sem er mikilvægt til að draga úr jöfnuðum rafmagnskostnaði (LCOE). HJT frumur hafa einnig framleiðsluforskot, þar sem þær nota lághita efnagufuútfellingu (CVD) til að setja út ókristallað kísillög, og síðan gegnsætt leiðandi oxíð (TCO) og p- eða n-gerð ókristallað kísillög. Þetta einfaldaða ferli dregur úr kostnaði og bætir afköst samanborið við háhitaglæðingarferli TOPCon, sem eykur framleiðslukostnað og breytileika í gæðum.
d. Umhverfisvæn framleiðsla:Perovskítefni bjóða upp á umhverfisvænni framleiðsluferli þar sem þau innihalda ekki eitruð eða sjaldgæf frumefni. Ólíkt sumum sólarorkuefnum sem krefjast hættulegra frumefna eins og blýs eða kadmíums, eru perovskít laus við slík eiturefni, sem dregur úr umhverfis- og heilsufarsáhættu. Ennfremur eru perovskít ekki háð sjaldgæfum frumefnum, sem geta skaðað umhverfið við útdrátt. Framleiðsla þeirra notar minni orku, sem leiðir til minni kolefnislosunar.
Að lokum má segja að samsetning HJT og perovskíts sé efnileg átt fyrir framtíðarframfarir í sólarorku, þar sem kostir hennar hvað varðar skilvirkni, stöðugleika, hagkvæmni og umhverfislega sjálfbærni skína fram úr TOPCon á margan hátt.
