Fotovoltaik texnologiyalarning tez rivojlanayotgan sohasida HJT (Geterojunction) va TOPCon (Tunnel Oxide Passivatsiyalangan Kontakt) sanoatning diqqat markazida bo'lib kelgan. Biroq, perovskit materiallarining kiritilishi bilan, HJT va perovskit o'zining noyob afzalliklari bilan e'tiborni tortmoqda va quyosh energiyasi sanoatida dolzarb mavzuga aylanmoqda. Ushbu maqolada perovskit va HJT ning TOPCon ga nisbatan afzalliklari va bu kombinatsiya fotovoltaik texnologiyalarning kelajagini qanday shakllantirayotgani o'rganiladi.
1. HJT texnologiyasiga kirish
HJT yuqori fotoelektrik konversiya samaradorligi va kam yorug'lik sharoitida ajoyib ishlashi bilan mashhur. U kristalli kremniy substratiga amorf kremniy yupqa plyonkasini qo'yish orqali heterojunction hosil qiladi, bu sirt rekombinatsiyasini kamaytiradi va elementning ochiq elektron kuchlanishi va qisqa tutashuv tokini kuchaytiradi.
2. TOPCon texnologiyasi bilan bog'liq muammolar
TOPCon hujayra yuzasiga oksid qatlami va polikristalli kremniy qatlamini qo'llash orqali sirt passivatsiyasiga erishadi, bu esa rekombinatsiya yo'qotishlarini kamaytiradi. Biroq, TOPCon yordamida yuqori samaradorlikka erishish murakkab jarayonlar, xarajatlarni boshqarish va samaradorlikni yanada oshirish qiyinchiliklari kabi qiyinchiliklarga duch keladi.
3. Perovskit materiallarining roli
Perovskit materiallari yuqori yutilish koeffitsienti, sozlanishi mumkin bo'lgan tasma oralig'i va eritmani qayta ishlash xususiyati tufayli quyosh batareyalari samaradorligini oshirish uchun idealdir. Perovskitni HJT texnologiyasi bilan birlashtirish orqali HJT ning yuqori samaradorligidan foydalanish va uni perovskitning keng spektrli yutilish xususiyatlari orqali yanada oshirish mumkin.
4. Perovskit bilan birgalikda HJT ning afzalliklari
a. Yuqori fotoelektrik konversiya samaradorligi:Perovskit qo'shilishi HJT hujayralarining spektral javobini sezilarli darajada kengaytiradi va fotogeneratsiyalangan tashuvchilar sonini ko'paytiradi. Nazariy samaradorlik chegarasi 27,5% bo'lgan HJT hujayralari allaqachon an'anaviy PV texnologiyalaridan ustun turadi. Amorf va kristalli kremniy qatlamlarini almashtirib turadigan heterojunction tuzilishi yorug'likning yutilishini maksimal darajada oshiradi va energiyani konversiyalash samaradorligini oshiradi.
b. Yaxshiroq barqarorlik:HJT hujayralari nafaqat yuqori samaradorlikni, balki yuqori barqarorlikni ham ta'minlaydi. HJT-perovskit tandem tuzilishi uzoq muddatli foydalanish sharoitida yuqori samaradorlikni saqlab qoladi, ishlab chiqarish xarajatlari past bo'lishiga qaramay, samaradorlik jihatidan HJT bilan tenglashishga qiynaladigan TOPCon-perovskitdan farqli o'laroq.
c. Soddalashtirilgan ishlab chiqarish jarayoni:Perovskit materiallarining eritma bilan qayta ishlanadigan tabiati ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytiradi, bu esa elektr energiyasining tekislangan narxini (LCOE) kamaytirish uchun juda muhimdir. HJT xujayralari shuningdek, ishlab chiqarishda afzalliklarga ega, ular amorf kremniy qatlamlarini yotqizish uchun past haroratli kimyoviy bug'lanish (CVD) dan foydalanadilar, so'ngra shaffof o'tkazuvchan oksid (TCO) va p-turdagi yoki n-turdagi amorf kremniy qatlamlari qo'llaniladi. Ushbu soddalashtirilgan jarayon TOPConning yuqori haroratli tavlash jarayoniga nisbatan xarajatlarni kamaytiradi va hosildorlik darajasini yaxshilaydi, bu esa ishlab chiqarish xarajatlarini va sifat o'zgaruvchanligini oshiradi.
d. Ekologik toza ishlab chiqarish:Perovskit materiallari zaharli yoki noyob elementlarni o'z ichiga olmagani uchun ekologik jihatdan toza ishlab chiqarish jarayonini taklif qiladi. Qo'rg'oshin yoki kadmiy kabi xavfli elementlarni talab qiladigan ba'zi fotovoltaik materiallardan farqli o'laroq, perovskitlar bunday toksinlardan xoli bo'lib, atrof-muhit va sog'liq uchun xavflarni kamaytiradi. Bundan tashqari, perovskitlar ekstraksiya qilinishi atrof-muhitga zarar etkazishi mumkin bo'lgan noyob elementlarga tayanmaydi. Ularning ishlab chiqarilishi kamroq energiya sarflaydi, bu esa uglerod chiqindilarining kamayishiga olib keladi.
Xulosa qilib aytganda, HJT va perovskitning kombinatsiyasi kelajakdagi fotovoltaik taraqqiyot uchun istiqbolli yo'nalishni ifodalaydi, uning samaradorlik, barqarorlik, iqtisodiy samaradorlik va ekologik barqarorlikdagi afzalliklari ko'p jihatdan TOPCondan ustun turadi.
