Në fushën e teknologjisë fotovoltaike që po evoluon me shpejtësi, HJT (Heterojunction) dhe TOPCon (Kontakti i Pasivuar me Oksid Tuneli) kanë qenë pikat kryesore të industrisë. Megjithatë, me futjen e materialeve të perovskitit, HJT i kombinuar me perovskitin po fiton vëmendje për avantazhet e tij unike, duke u bërë një temë e nxehtë në industrinë diellore. Ky artikull eksploron përfitimet e HJT të kombinuar me perovskitin mbi TOPCon dhe se si ky kombinim po formëson të ardhmen e teknologjisë fotovoltaike.
1. Hyrje në Teknologjinë HJT
HJT njihet për efikasitetin e lartë të konvertimit fotoelektrik dhe performancën e shkëlqyer në kushte me dritë të ulët. Ai formon një hetero-lidhje duke grumbulluar një film të hollë silikoni amorf në një substrat silikoni kristalor, duke zvogëluar rekombinimin sipërfaqësor dhe duke rritur tensionin e qarkut të hapur dhe rrymën e qarkut të shkurtër të qelizës.
2. Sfidat me Teknologjinë TOPCon
TOPCon arrin pasivizimin sipërfaqësor duke aplikuar një shtresë oksidi dhe një shtresë silikoni polikristalin në sipërfaqen e qelizës, duke zvogëluar humbjet nga rikombinimi. Megjithatë, arritja e efikasitetit më të lartë me TOPCon përballet me sfida, duke përfshirë proceset komplekse, menaxhimin e kostos dhe vështirësinë e përmirësimeve të mëtejshme të efikasitetit.
3. Roli i Materialeve Perovskite
Materialet e perovskitit janë ideale për rritjen e efikasitetit të qelizave diellore për shkak të koeficientit të tyre të lartë të absorbimit, boshllëkut të brezit të akordueshëm dhe natyrës së përpunueshme në tretësirë. Duke kombinuar perovskitin me teknologjinë HJT, është e mundur të shfrytëzohet efikasiteti i lartë i HJT dhe të përmirësohet më tej ai përmes vetive të absorbimit me spektër të gjerë të perovskitit.
4. Avantazhet e HJT të kombinuar me Perovskite
a. Efikasitet superior i konvertimit fotoelektrik:Shtimi i perovskitit zgjeron ndjeshëm përgjigjen spektrale të qelizave HJT, duke rritur numrin e bartësve të gjeneruar nga fotot. Qelizat HJT, me një limit teorik të efikasitetit prej 27.5%, tashmë i tejkalojnë teknologjitë tradicionale fotovoltaike. Struktura hetero-lidhëse, duke alternuar shtresat amorfe dhe kristalore të silikonit, maksimizon thithjen e dritës, duke përmirësuar efikasitetin e konvertimit të energjisë.
b. Stabilitet më i mirë:Qelizat HJT jo vetëm që ofrojnë efikasitet më të lartë, por edhe stabilitet superior. Struktura në tandem HJT-perovskit ruan efikasitet më të lartë gjatë funksionimit afatgjatë, ndryshe nga TOPCon-perovskiti, i cili, pavarësisht kostove më të ulëta të prodhimit, e ka të vështirë të krahasohet me HJT-në për sa i përket efikasitetit.
c. Procesi i thjeshtuar i prodhimit:Natyra e materialeve perovskite që mund të përpunohen në tretësirë ul kostot e prodhimit, gjë që është thelbësore për uljen e kostos së niveluar të energjisë elektrike (LCOE). Qelizat HJT kanë gjithashtu një avantazh prodhimi, duke përdorur depozitimin kimik të avullit (CVD) në temperaturë të ulët për të depozituar shtresat e silikonit amorf, të ndjekura nga oksidi transparent përçues (TCO) dhe shtresat e silikonit amorf të tipit p ose n. Ky proces i thjeshtuar zvogëlon kostot dhe përmirëson normat e rendimentit krahasuar me procesin e pjekjes në temperaturë të lartë të TOPCon, i cili rrit kostot e prodhimit dhe ndryshueshmërinë e cilësisë.
d. Prodhim miqësor me mjedisin:Materialet perovskite ofrojnë një proces prodhimi më miqësor ndaj mjedisit, pasi ato nuk përfshijnë elementë toksikë ose të rrallë. Ndryshe nga disa materiale fotovoltaike që kërkojnë elementë të rrezikshëm si plumbi ose kadmiumi, perovskitet nuk përmbajnë toksina të tilla, duke zvogëluar rreziqet mjedisore dhe shëndetësore. Për më tepër, perovskitet nuk mbështeten në elementë të rrallë, nxjerrja e të cilëve mund të dëmtojë mjedisin. Prodhimi i tyre konsumon më pak energji, duke çuar në emetime më të ulëta të karbonit.
Si përfundim, kombinimi i HJT dhe perovskitit përfaqëson një drejtim premtues për përparimet e ardhshme fotovoltaike, me avantazhet e tij në efikasitet, stabilitet, efektivitet të kostos dhe qëndrueshmëri mjedisore që e tejkalojnë TOPCon në shumë aspekte.
