Знаења

Преглед на технологијата и предностите на фотоволтаичниот модул Topcon

Технологијата на фотоволтаичниот модул TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) ги претставува најновите достигнувања во соларната индустрија за подобрување на ефикасноста на ќелиите и намалување на трошоците. Јадрото на технологијата TOPCon лежи во нејзината единствена структура на контакт за пасивација, која ефикасно ја намалува рекомбинацијата на носачот на површината на ќелијата, а со тоа ја подобрува ефикасноста на конверзија на ќелијата.

Технички моменти

1. Структура на контакт за пасивација: Ќелиите TOPCon подготвуваат супертенок оксиден силиконски слој (1-2 nm) на задната страна на силиконската обланда, проследено со таложење на допиран поликристален силиконски слој. Оваа структура не само што обезбедува одлична пасивација на интерфејсот, туку и формира селективен транспортен канал, дозволувајќи им на мнозинските носители (електрони) да минуваат низ додека ги спречува малцинските носачи (дупки) да се рекомбинираат, со што значително го зголемува напонот на отвореното коло на ќелијата (Voc) и пополнувањето фактор (FF).

2. Висока ефикасност на конверзија: Теоретската максимална ефикасност на ќелиите TOPCon е дури 28.7%, значително повисока од 24.5% од традиционалните PERC ќелии од P-тип. Во практична примена, ефикасноста на масовното производство на ќелиите TOPCon надмина 25%, со потенцијал за понатамошно подобрување.

3. Деградација индуцирана од слаба светлина (LID): Силиконските обланди од типот N имаат помала деградација предизвикана од светлина, што значи дека модулите TOPCon можат да одржат повисоки почетни перформанси при вистинска употреба, намалувајќи ја загубата на перформанси на долг рок.

4. Оптимизиран температурен коефициент: Температурниот коефициент на модулите TOPCon е подобар од оној на модулите PERC, што значи дека во средини со висока температура, загубата на производство на енергија кај модулите TOPCon е помала, особено во тропските и пустинските региони каде оваа предност е особено очигледна.

5. Компатибилност: Технологијата TOPCon може да биде компатибилна со постојните производни линии PERC, барајќи само неколку дополнителни уреди, како што се опрема за дифузија на бор и таложење со тенок филм, без потреба од отворање и усогласување на задната страна, поедноставувајќи го процесот на производство.

Процес на производство

Процесот на производство на ќелиите TOPCon главно ги вклучува следните чекори:

1. Подготовка на силиконска нафора: Прво, силиконските наполитанки од типот N се користат како основен материјал за ќелијата. Наполитанките од типот N имаат поголем животен век на малцинскиот носач и подобра реакција на слаба светлина.

2. Таложење на оксиден слој: Супер тенок оксиден силиконски слој се депонира на задната страна на силиконската обланда. Дебелината на овој оксиден силиконски слој е обично помеѓу 1-2 nm и е клучот за постигнување на контакт со пасивација.

3. Допинг поликристален силикон таложење: Допинг поликристален силициумски слој се депонира на оксидниот слој. Овој поликристален силиконски слој може да се постигне преку хемиско таложење на пареа со низок притисок (LPCVD) или технологија за хемиско таложење на пареа засилена со плазма (PECVD).

4. Третман со жарење: Третманот со жарење со висока температура се користи за промена на кристалноста на поликристалниот силиконски слој, со што се активираат перформансите на пасивација. Овој чекор е клучен за постигнување на ниска рекомбинација на интерфејсот и висока ефикасност на ќелиите.

5. Метализација: Металните линии и контактните точки се формираат на предната и задната страна на ќелијата за да се соберат фото-генерирани носачи. Процесот на метализација на ќелиите TOPCon бара посебно внимание за да се избегне оштетување на структурата за контакт на пасивација.

6. Тестирање и сортирање: Откако ќе заврши производството на ќелијата, се спроведуваат тестови за електрични перформанси за да се осигура дека ќелиите ги исполнуваат однапред одредените стандарди за изведба. Ќелиите потоа се сортираат според параметрите за изведба за да се задоволат потребите на различни пазари.

7. Собрание на модулот: Ќелиите се составуваат во модули, типично затворени со материјали како што се стакло, EVA (етилен-винил ацетат кополимер) и заден лист за да се заштитат ќелиите и да се обезбеди структурна поддршка.

Предности и предизвици

Предностите на технологијата TOPCon лежат во неговата висока ефикасност, низок капак и добар температурен коефициент, а сето тоа ги прави TOPCon модулите поефикасни и имаат подолг животен век во реалните апликации. Сепак, технологијата TOPCon, исто така, се соочува со предизвици за трошоците, особено во однос на почетната инвестиција на опрема и трошоците за производство. Со континуиран технолошки напредок и намалување на трошоците, се очекува дека цената на TOPCon ќелиите постепено ќе се намалува, со што ќе се зајакне нивната конкурентност на пазарот на фотоволтаици.

Накратко, TOPCon технологијата е важна насока за развој на фотоволтаичната индустрија. Ја подобрува ефикасноста на конверзија на соларните ќелии преку технолошки иновации додека ја одржува компатибилноста со постоечките производни линии, обезбедувајќи силна техничка поддршка за одржливиот развој на фотоволтаичната индустрија. Со континуиран технолошки напредок и намалување на трошоците, се очекува фотоволтаичните модули TOPCon да доминираат на фотоволтаичниот пазар во иднина.