Kaj pomeni TOPCon baterija?
Polno ime TOPCon je Tunnel Oxide Passivatiing Contacts, kar v prevodu pomeni Tunneling Oxide Passivatied Contacts, tehnologija silicijevih rezin tipa N, predlagana leta 2013. Celice TOPCon, tj. sončne celice Tunneling Oxide Passivatied Contacts, so zasnovane za izboljšanje učinkovitosti sončnih celic z reševanjem problema selektivne pasivizacije nosilcev naboja v celici.
Sprednja površina celice TOPCon in konvencionalna struktura sončnih celic tipa N je enaka, glavna razlika pa je v tem, da se na zadnji strani celice pripravi plast ultra tankega silicijevega oksida in nato tanka plast dopiranega silicija, ki skupaj tvorita pasivizirano kontaktno strukturo, kar učinkovito zmanjša površinski kompozit in kovinski kontaktni kompozit.
Zaradi dobrega pasivizacijskega učinka ultra tankega silicijevega oksida in močno dopiranega silicijevega filma se površinski energijski pasovi silicijeve rezine upognejo, kar ustvari učinek pasivizacije polja, kar močno poveča možnost tuneliranja elektronov, zmanjša kontaktni upor in na koncu izboljša učinkovitost pretvorbe.
Zakaj TOPCon nadomešča tehnologijo PERC?
Leta 2023 je fotonapetostna industrija doživela pomemben preboj z dodajanjem več kot 400 GW novih proizvodnih zmogljivosti TOPCon. Pričakuje se, da bo tehnologija celic TOPCon do leta 2024 prehitela tradicionalni PERC in postala nova prevladujoča tehnologija. Kar zadeva proizvodnjo, se pričakuje, da bo proizvodnja TOPCon letos dosegla približno 100 GW, kar predstavlja 20–30 % celotne proizvodnje fotonapetostnih celic. Kot stroškovno najučinkovitejša pot celic tipa N veljajo celice TOPCon za visokokakovostne in redke proizvodne zmogljivosti, stanje, ko ponudba presega povpraševanje, pa bo trajalo skozi vse leto. Z nenehnim izboljševanjem učinkovitosti baterij TOPCon se pričakuje, da se bo trg premium baterij tipa N TOPCon še naprej širil, kar bo pozitivno vplivalo na poslovni razcvet zadevnih podjetij.
Ključno vprašanje širitve proizvodnje baterij tipa N je, da njihova učinkovitost in baterije tipa P še niso odprle bistvene vrzeli med stroški nesilicijevih baterij, ki so za 30 %–40 % višje od baterij PERC. Učinkovitost baterij PERC je bila blizu zgornje meje, prostor za zmanjšanje stroškov prostora je bil omejen, vendar ima učinkovitost baterij TOPCon še vedno velik potencial za izboljšanje. Po podatkih PV Infolink so trenutni stroški nesilicijevih celic TOPCon blizu 0,3 dolarja na vat, v primerjavi s stroški velikih celic PERC med 0,21 in 0,23 dolarja na vat, in vrzel še vedno obstaja. Vendar pa se bodo s poznejšimi nenehnimi prizadevanji proizvodni stroški celic TOPCon postopoma približali ravni celic PERC.
Kakšne so prednosti akumulatorja TOPCon?
1. Prednost pasivizacije: učinkovitost površinske pasivizacije je v glavnem odvisna od kemične pasivizacije in pasivizacije polja, termična rast SiO2 ima odlično sposobnost kemične pasivacije. Močno dopiranje v polisiliciju lahko povzroči upogibanje energijskega pasu silicija, kar povzroči agregacijo večinskih nosilcev in izčrpavanje manjšinskih nosilcev na vmesniku, kar zmanjša kompozit in igra vlogo pasivizacije polja.
2. Prednost kovinsko-kontaktnega kompozita: kovinsko-kontaktni kompozit postane ozko grlo, ki omejuje učinkovitost konvencionalne strukture sončnih celic. Industrializacija metalizacije je običajno sitotisk po visokotemperaturnem sintranju, pri čemer visokotemperaturni postopek sintranja kovinska pasta "jedka" poli-Si in tvori "preboj" (konice), kar uniči pasivacijo kontaktne strukture, zaradi česar je površina kovinskega stika J0c višja na kovinskem kontaktnem območju kot na pasiviziranem območju. Toda pri kovinsko-kontaktnem kompozitu p + poli in n + poli, tudi če "preboj" uniči pasivacijo kontaktne strukture ohišja, lahko pride do tega, da je polje emitorja/zadnjega polja kovinskega kompozita veliko nižje kot pri običajnem.
3. Prednost upornosti kovinskega stika: poleg kompozita kovinskega stika je za delovanje kristalnih silicijevih sončnih celic ključnega pomena tudi upornost stika kovina-polprevodnik (ρc). Kovina-polprevodnik tvori dober ohmski stik, ki pomaga zmanjšati izgubo upora in izboljšati faktor polnjenja.
