Што значи батеријата TOPCon?
Целосното име на TOPCon е Tunnel Oxide Passivating Contacts, што во превод значи Tunneling Oxide Passivated Contacts, технологија на силиконски плочки од N-тип предложена во 2013 година. TOPCon ќелиите, т.е. сончевите ќелии со контакти со тунелирање и оксид Passivated Contacts, се дизајнирани да ја подобрат ефикасноста на сончевите ќелии со решавање на проблемот на селективна пасивација на носителите во ќелијата.
Предната површина на TOPC ќелијата и конвенционалната N-тип сончева ќелија имаат иста структура, главната разлика е во тоа што задната страна на ќелијата се подготвува слој од ултратенок силициум оксид, а потоа тенок слој од допиран силициум оксид, двата заедно формираат пасивирана контактна структура, ефикасно намалувајќи го површинскиот композит и металниот контактен композит.
Поради добриот ефект на пасивација на ултратенкиот силициум оксид и силно допираниот силициумски филм, површинските енергетски ленти на силициумската плочка создаваат свиткување, со што се формира ефект на пасивација на полето, шансите за тунелирање на електрони драматично се зголемуваат, отпорот на контакт се намалува и на крајот се подобрува ефикасноста на конверзијата.
Зошто TOPCon ја заменува PERC технологијата?
Во 2023 година, фотоволтаичката индустрија доживеа важен пробив со додавање на повеќе од 400 GW нов производствен капацитет на TOPCon. Се очекува технологијата на ќелии TOPCon да ја надмине традиционалната PERC и да стане нова мејнстрим технологија до 2024 година. Во однос на производството, се очекува производството на TOPCon да достигне околу 100 GW оваа година, што претставува 20%-30% од вкупното производство на фотоволтаични ќелии. Како најисплатлив N-тип ќелии, TOPCon ќелиите се сметаат за висококвалитетни и со ограничен производствен капацитет, а ситуацијата на понуда што ја надминува побарувачката ќе продолжи во текот на целата година. Со континуираното подобрување на ефикасноста на батериите TOPCon, се очекува премиум просторот на батериите N-тип TOPCon дополнително да се прошири, што ќе има позитивно влијание врз деловниот бум на релевантните компании.
Батериите од тип N сè уште не го сфатиле клучниот проблем на проширувањето на производството во голем обем, а тоа е што нивната ефикасност и батериите од тип P не отвориле значителен јаз помеѓу цената на несиликонските батерии, која е 30% -40% повисока од PERC батериите. Ефикасноста на PERC батериите е близу до плафонот, просторот за намалување на трошоците за простор е ограничен, но ефикасноста на подобрувањето на батериите TOPCon сè уште има голем потенцијал. Според податоците на PV Infolink, моменталната цена на несиликонските батерии TOPCon е близу 0,3 долари по ват, во споредба со цената на големите PERC ќелии помеѓу 0,21-0,23 долари по ват, и сè уште постои јаз. Сепак, со последователни континуирани напори, трошоците за производство на TOPCon ќелиите постепено ќе се приближат до нивото на PERC ќелиите.
Кои се предностите на батеријата TOPCon?
1. Предност на пасивацијата: перформансите на површинската пасивација главно зависат од хемиската пасивација и пасивацијата на полето, термичкиот раст на SiO2 има одлична способност за хемиска пасивација. Тешкото допирање во полисилициумот може да предизвика свиткување на енергетската лента на силициумот, што резултира со агрегација на мнозинските носители и осиромашување на малцинските носители на интерфејсот, намалувајќи го композитот и играјќи улога на пасивација на полето.
2. Предност на металниот контактен композит: металниот контактен композит станува тесно грло, ограничувајќи ја ефикасноста на конвенционалните структурни соларни ќелии. Индустријализацијата на метализацијата обично се состои од ситопечат по синтерување на висока температура, процесот на синтерување на висока температура ќе го „нагризе“ поли-Si за да формира „пункција“ (Spiking), уништувајќи ја пасивацијата на контактната структура, што резултира со поголема контактна површина на металот на J0c во контактната површина на металот отколку во пасивираната област. Но, дури и ако „пункцијата“ ја уништи пасивната контактна структура на куќиштето, металниот композит може да биде многу помал од конвенционалниот емитер/позадинско поле.
3. Предност на отпорноста на метален контакт: покрај композитот за метален контакт, отпорноста на контакт метал-полупроводник (ρc) е исто така клучна за перформансите на уредот на кристалните силициумски сончеви ќелии, метал-полупроводник за да формира добар омски контакт за да помогне во намалувањето на загубата на отпор и подобрување на факторот на полнење.
