Přehled technologie a výhod fotovoltaických modulů Topcon
Technologie fotovoltaických (PV) modulů TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) představuje nejnovější pokrok v solárním průmyslu pro zlepšení účinnosti článků a snížení nákladů. Jádro technologie TOPCon spočívá v její unikátní pasivační kontaktní struktuře, která účinně snižuje rekombinaci nosičů na povrchu buňky, čímž zvyšuje účinnost konverze buňky.
Technické přednosti
Pasivační kontaktní struktura: Články TOPCon připravují supertenkou vrstvu oxidu křemíku (1-2nm) na zadní straně křemíkového plátku, po které následuje nanesení dopované vrstvy polykrystalického křemíku. Tato struktura poskytuje nejen vynikající pasivaci rozhraní, ale také tvoří selektivní nosný transportní kanál, který umožňuje průchod většinovým nosičům (elektronům) a zároveň brání minoritním nosičům (otvorům) v rekombinaci, čímž se výrazně zvyšuje napětí v otevřeném obvodu (Voc) a výplň buňky. faktor (FF).
Vysoká účinnost konverze: Teoretická maximální účinnost článků TOPCon je až 28.7 %, což je výrazně více než 24.5 % tradičních článků PERC typu P. V praktických aplikacích přesáhla účinnost hromadné výroby článků TOPCon 25 % s potenciálem dalšího zlepšování.
Degradace způsobená nízkým světlem (LID): Křemíkové destičky typu N mají nižší degradaci způsobenou světlem, což znamená, že moduly TOPCon si mohou udržet vyšší počáteční výkon při skutečném použití, což snižuje ztrátu výkonu v dlouhodobém horizontu.
Optimalizovaný teplotní koeficient: Teplotní koeficient modulů TOPCon je lepší než u modulů PERC, což znamená, že v prostředí s vysokou teplotou je ztráta výroby energie modulů TOPCon menší, zejména v tropických a pouštních oblastech, kde je tato výhoda obzvláště patrná.
Kompatibilita: Technologie TOPCon může být kompatibilní se stávajícími výrobními linkami PERC, které vyžadují pouze několik přídavných zařízení, jako je zařízení pro difúzi boru a nanášení tenkých vrstev, bez potřeby otevírání a vyrovnávání zadní strany, což zjednodušuje výrobní proces.
Produkční proces
Výrobní proces článků TOPCon zahrnuje především následující kroky:
Příprava silikonové destičky: Nejprve se jako základní materiál pro článek používají křemíkové destičky typu N. Desky typu N mají vyšší životnost minoritních nosičů a lepší odezvu na slabé světlo.
Depozice oxidové vrstvy: Na zadní straně křemíkového plátku je nanesena supertenká vrstva oxidu křemíku. Tloušťka této vrstvy oxidu křemíku je obvykle mezi 1-2 nm a je klíčem k dosažení pasivačního kontaktu.
Dopovaná depozice polykrystalického křemíku: Na vrstvě oxidu je nanesena vrstva dopovaného polykrystalického křemíku. Této vrstvy polykrystalického křemíku lze dosáhnout technologií nízkotlaké chemické depozice z plynné fáze (LPCVD) nebo plazmou zesílené chemické depozice z plynné fáze (PECVD).
Ošetření žíháním: Ošetření vysokoteplotním žíháním se používá ke změně krystalinity vrstvy polykrystalického křemíku, čímž se aktivuje pasivační výkon. Tento krok je zásadní pro dosažení nízké rekombinace rozhraní a vysoké účinnosti buněk.
Metalizace: Na přední a zadní straně buňky jsou vytvořeny kovové mřížkové čáry a kontaktní body, které shromažďují fotogenerované nosiče. Proces metalizace článků TOPCon vyžaduje zvláštní pozornost, aby nedošlo k poškození pasivační kontaktní struktury.
Testování a třídění: Po dokončení výroby článku se provedou testy elektrického výkonu, aby se zajistilo, že články splňují předem stanovené výkonové standardy. Články jsou pak tříděny podle výkonových parametrů, aby vyhovovaly potřebám různých trhů.
Sestavení modulu: Články jsou sestaveny do modulů, typicky zapouzdřených materiály, jako je sklo, EVA (kopolymer etylen-vinylacetát) a zadní vrstva pro ochranu článků a zajištění strukturální podpory.
Výhody a výzvy
Výhody technologie TOPCon spočívají v její vysoké účinnosti, nízkém LID a dobrém teplotním koeficientu, díky čemuž jsou moduly TOPCon efektivnější a mají delší životnost ve skutečných aplikacích. Technologie TOPCon však také čelí výzvám v oblasti nákladů, zejména pokud jde o počáteční investice do zařízení a výrobní náklady. S neustálým technologickým pokrokem a snižováním nákladů se očekává, že cena článků TOPCon bude postupně klesat, čímž se zvýší jejich konkurenceschopnost na fotovoltaickém trhu.
Stručně řečeno, technologie TOPCon je důležitým směrem pro rozvoj fotovoltaického průmyslu. Zlepšuje účinnost konverze solárních článků prostřednictvím technologických inovací při zachování kompatibility se stávajícími výrobními linkami a poskytuje silnou technickou podporu pro udržitelný rozvoj fotovoltaického průmyslu. S neustálým technologickým pokrokem a snižováním nákladů se očekává, že fotovoltaické moduly TOPCon budou v budoucnu dominovat fotovoltaickému trhu.
Další: už ne