Vad betyder TOPCon-batteriet?
Det fullständiga namnet på TOPCon är Tunnel Oxide Passivating Contacts, vilket översätts till Tunneling Oxide Passivated Contacts, en N-typ kiselcellsteknologi för wafers som föreslogs 2013. TOPCon-celler, dvs. solceller med tunneloxidpassiverade kontakter, är utformade för att förbättra solcellernas effektivitet genom att lösa problemet med selektiv passivering av laddningsbärarna i cellen.
Strukturen på TOPCon-cellens framsida och konventionella N-typ solceller är densamma. Den största skillnaden är att cellens baksida avbildas med ett lager ultratunn kiseloxid och sedan avsätts ett tunt lager dopat kisel. Tillsammans bildar de två en passiv kontaktstruktur, vilket effektivt minskar kontaktytan mellan kompositen och metallen.
På grund av den goda passiveringseffekten av ultratunn kiseloxid och kraftigt dopad kiselfilm, gör det att kiselskivans ytenergiband böjs, vilket bildar en fältpassiveringseffekt. Risken för elektrontunnel ökar dramatiskt, kontaktmotståndet minskar och slutligen förbättrar omvandlingseffektiviteten.
Varför ersätter TOPCon PERC-tekniken?
År 2023 bevittnade solcellsindustrin ett viktigt genombrott med tillskottet av mer än 400 GW ny TOPCon-produktionskapacitet. Det förväntas att TOPCon-celltekniken kommer att gå om traditionell PERC och bli den nya mainstream-tekniken år 2024. Produktionsmässigt förväntas TOPCon-produktionen nå cirka 100 GW i år, vilket motsvarar 20–30 % av den totala solcellsproduktionen. Som den mest kostnadseffektiva vägen för N-typ-celler anses TOPCon-celler ha högkvalitativ och begränsad produktionskapacitet, och situationen där utbudet överstiger efterfrågan kommer att bestå under hela året. Med den kontinuerliga förbättringen av TOPCon-batterieffektiviteten förväntas premiumutrymmet för N-typ TOPCon-batterier expandera ytterligare, vilket kommer att ha en positiv inverkan på de relevanta företagens affärsboom.
N-typbatterier har ännu inte insett det viktigaste problemet med storskalig produktionsexpansion, eftersom deras effektivitet och P-typbatterier inte har lett till någon betydande skillnad mellan kostnaden för icke-kisel, vilket är 30 %–40 % högre än för PERC-batterier. PERC-batteriernas effektivitet har legat nära taket, och utrymmet för att minska utrymmeskostnaden har varit begränsat, men det finns fortfarande stor potential för att förbättra TOPCon-batteriernas effektivitet. Enligt PV Infolinks data är den nuvarande kostnaden för icke-kisel för TOPCon-celler nära 0,3 dollar per watt, jämfört med kostnaden för stora PERC-celler mellan 0,21–0,23 dollar per watt, och det finns fortfarande en skillnad. Men med fortsatta ansträngningar kommer produktionskostnaden för TOPCon-celler gradvis att närma sig nivån för PERC-celler.
Vilka är fördelarna med TOPCon-batterier?
1. Fördelen med passivering: ytpassiveringens prestanda beror huvudsakligen på kemisk passivering och fältpassivering. Termisk tillväxt av SiO2 har utmärkt kemisk passiveringsförmåga. Kraftig dopning i polykisel kan få kiselns energiband att böjas, vilket resulterar i aggregering av majoritetsbärare och utarmning av minoritetsbärare vid gränssnittet, vilket minskar kompositen och spelar en roll för fältpassivering.
2. Fördelen med metallkontaktkompositer: Metallkontaktkompositer blir flaskhalsen som begränsar effektiviteten hos konventionella solceller. Industrialiseringen av metallisering sker vanligtvis genom screentryck efter högtemperatursintring. Högtemperatursintringsprocessen kommer att "etsa" poly-Si för att bilda en "punktur" (spikning), vilket förstör passiveringen av kontaktstrukturen. Detta resulterar i att J0c:s metallkontaktyta är högre i metallkontaktytan än i det passiverade området. Men även om p + poly och n + poly metallkontaktkompositer "punkteras" och förstör passiveringen av kontaktstrukturen, kan metallkompositen bli mycket lägre än konventionella emitter-/bakfältsfält.
3. Fördelen med metallkontaktresistivitet: förutom metallkontaktkomposit är metall-halvledarkontaktresistiviteten (ρc) också avgörande för enhetens prestanda hos kristallina kiselsolceller. Metall-halvledarkontakten bildar en god ohmsk kontakt för att minska resistansförlusten och förbättra fyllnadsfaktorn.
