У брзо развијајућој области фотонапонске технологије, HJT (хетеројункција) и TOPCon (тунелски оксидни пасивирани контакт) били су у фокусу индустрије. Међутим, са увођењем перовскитних материјала, HJT у комбинацији са перовскитом привлачи пажњу због својих јединствених предности, постајући врућа тема у соларној индустрији. Овај чланак истражује предности HJT у комбинацији са перовскитом у односу на TOPCon и како ова комбинација обликује будућност фотонапонске технологије.
1. Увод у HJT технологију
HJT је познат по својој високој ефикасности фотоелектричне конверзије и одличним перформансама у условима слабог осветљења. Формира хетероспој слагањем танког филма аморфног силицијума на кристалну силицијумску подлогу, смањујући површинску рекомбинацију и повећавајући напон отвореног кола и струју кратког споја ћелије.
2. Изазови са ТОПКон технологијом
ТОПКон постиже површинску пасивацију наношењем оксидног слоја и слоја поликристалног силицијума на површину ћелије, смањујући губитке рекомбинације. Међутим, постизање веће ефикасности са ТОПКоном суочава се са изазовима, укључујући сложене процесе, управљање трошковима и тешкоће даљег побољшања ефикасности.
3. Улога перовскитних материјала
Перовскитни материјали су идеални за повећање ефикасности соларних ћелија због свог високог коефицијента апсорпције, подесивог енергетског забрањеног простора и могућности обраде у раствору. Комбиновањем перовскита са HJT технологијом, могуће је искористити високу ефикасност HJT-а и додатно је побољшати кроз својства апсорпције широког спектра перовскита.
4. Предности HJT-а у комбинацији са перовскитом
а. Супериорна ефикасност фотоелектричне конверзије:Додавање перовскита значајно проширује спектрални одзив HJT ћелија, повећавајући број фотогенерисаних носилаца. HJT ћелије, са теоријском границом ефикасности од 27,5%, већ превазилазе традиционалне фотонапонске технологије. Хетероструктурна структура, са наизменичним аморфним и кристалним слојевима силицијума, максимизира апсорпцију светлости, побољшавајући ефикасност конверзије енергије.
б. Боља стабилност:HJT ћелије не само да нуде већу ефикасност већ и супериорну стабилност. HJT-перовскитна тандем структура одржава већу ефикасност при дуготрајном раду, за разлику од TOPCon-перовскита, који се, упркос нижим трошковима производње, тешко може мерити са HJT-ом у погледу ефикасности.
ц. Поједностављени производни процес:Природа перовскитних материјала која се може обрађивати у раствору смањује трошкове производње, што је кључно за смањење изједначених трошкова електричне енергије (LCOE). HJT ћелије такође имају предност у производњи, користећи хемијско таложење из паре на ниским температурама (CVD) за наношење аморфних силицијумских слојева, након чега следе слојеви транспарентног проводљивог оксида (TCO) и аморфног силицијумског слоја p-типа или n-типа. Овај поједностављени процес смањује трошкове и побољшава стопу приноса у поређењу са TOPCon-овим процесом жарења на високим температурама, што повећава трошкове производње и варијабилност квалитета.
d. Еколошки прихватљива производња:Перовскитни материјали нуде еколошки прихватљивији производни процес јер не укључују токсичне или ретке елементе. За разлику од неких фотонапонских материјала којима су потребни опасни елементи попут олова или кадмијума, перовскити не садрже такве токсине, што смањује ризике по животну средину и здравље. Штавише, перовскити се не ослањају на ретке елементе, чија екстракција може штетити животној средини. Њихова производња троши мање енергије, што доводи до мање емисије угљеника.
Закључно, комбинација HJT-а и перовскита представља обећавајући правац за будући напредак фотонапонске технологије, са својим предностима у ефикасности, стабилности, исплативости и еколошкој одрживости које надмашују TOPCon у многим аспектима.
