Фотоэлектрлік технологияның тез дамып келе жатқан саласында HJT (гетероөткізгіш) және TOPCon (туннель оксидінің пассивтелген жанасуы) саланың негізгі бағыттары болды. Дегенмен, перовскит материалдарының енгізілуімен HJT перовскитпен біріктіріліп, өзінің ерекше артықшылықтарымен назар аударып, күн энергиясы саласындағы өзекті тақырыпқа айналуда. Бұл мақалада перовскитпен біріктірілген HJT-нің TOPCon-ға қарағанда артықшылықтары және бұл үйлесім фотоэлектрлік технологияның болашағын қалай қалыптастыратыны қарастырылады.
1. HJT технологиясына кіріспе
HJT жоғары фотоэлектрлік түрлендіру тиімділігімен және жарық аз жағдайда тамаша өнімділігімен танымал. Ол кристалды кремний негізіне аморфты кремний жұқа қабықшасын төсеу арқылы гетероөткізгіш түзеді, беттік рекомбинацияны азайтады және ұяшықтың ашық тізбек кернеуі мен қысқа тұйықталу тогын күшейтеді.
2. TOPCon технологиясымен байланысты қиындықтар
TOPCon жасуша бетіне оксид қабатын және поликристалды кремний қабатын жағу арқылы беттік пассивацияға қол жеткізеді, бұл рекомбинация шығындарын азайтады. Дегенмен, TOPCon көмегімен жоғары тиімділікке қол жеткізу күрделі процестер, шығындарды басқару және тиімділікті одан әрі жақсарту қиындықтары сияқты қиындықтарға тап болады.
3. Перовскит материалдарының рөлі
Перовскит материалдары жоғары сіңіру коэффициентіне, реттелетін жолақ саңылауына және ерітіндіні өңдеуге жарамдылығына байланысты күн батареяларының тиімділігін арттыру үшін өте қолайлы. Перовскитті HJT технологиясымен біріктіру арқылы HJT-нің жоғары тиімділігін пайдалануға және оны перовскиттің кең спектрлі сіңіру қасиеттері арқылы одан әрі жақсартуға болады.
4. HJT-нің перовскитпен біріктірілген артықшылықтары
а. Фотоэлектрлік түрлендірудің жоғары тиімділігі:Перовскиттің қосылуы HJT жасушаларының спектрлік реакциясын айтарлықтай кеңейтеді, фотогенерацияланатын тасымалдаушылар санын көбейтеді. Теориялық тиімділік шегі 27,5% болатын HJT жасушалары дәстүрлі фотоэлектрлік технологиялардан асып түседі. Аморфты және кристалды кремний қабаттарының кезектесіп орналасуы жарықтың сіңірілуін барынша арттырады, энергияны түрлендіру тиімділігін жақсартады.
b. Жақсы тұрақтылық:HJT жасушалары жоғары тиімділікті ғана емес, сонымен қатар жоғары тұрақтылықты да ұсынады. HJT-перовскит тандем құрылымы ұзақ мерзімді пайдалану кезінде жоғары тиімділікті сақтайды, өндіріс шығындарының төмендеуіне қарамастан, тиімділігі жағынан HJT-мен теңесе алмайтын TOPCon-перовскиттен айырмашылығы.
c. Жеңілдетілген өндіріс процесі:Перовскит материалдарының ерітіндімен өңделетін табиғаты өндіріс шығындарын төмендетеді, бұл электр энергиясының деңгейленген құнын (LCOE) төмендету үшін өте маңызды. HJT жасушалары сонымен қатар аморфты кремний қабаттарын тұндыру үшін төмен температуралы химиялық бу тұндыруын (CVD), содан кейін мөлдір өткізгіш оксидті (TCO) және p-типті немесе n-типті аморфты кремний қабаттарын пайдаланатын өндірістік артықшылыққа ие. Бұл жеңілдетілген процесс TOPCon жоғары температуралы күйдіру процесімен салыстырғанда шығындарды азайтады және өнімділік көрсеткіштерін жақсартады, бұл өндіріс шығындарын және сапаның өзгергіштігін арттырады.
d. Қоршаған ортаға зиянсыз өндіріс:Перовскит материалдары улы немесе сирек кездесетін элементтерді қамтымайтындықтан, экологиялық таза өндіріс процесін ұсынады. Қорғасын немесе кадмий сияқты қауіпті элементтерді қажет ететін кейбір фотоэлектрлік материалдардан айырмашылығы, перовскиттер мұндай токсиндерден бос, бұл қоршаған ортаға және денсаулыққа қауіп төндіреді. Сонымен қатар, перовскиттер сирек кездесетін элементтерге тәуелді емес, оларды алу қоршаған ортаға зиян келтіруі мүмкін. Оларды өндіру аз энергия жұмсайды, бұл көміртегі шығарындыларының төмендеуіне әкеледі.
Қорытындылай келе, HJT мен перовскиттің үйлесімі болашақ фотоэлектрлік жетістіктер үшін перспективалы бағыт болып табылады, оның тиімділігі, тұрақтылығы, құны және қоршаған ортаның тұрақтылығы бойынша артықшылықтары TOPCon-нан көптеген аспектілер бойынша асып түседі.
