A Topcon fotovoltaikus modul technológiájának és előnyeinek áttekintése
A TOPCon (Tunnel Oxide Passived Contact) fotovoltaikus (PV) modultechnológia a napenergia-ipar legújabb vívmányait képviseli a cella hatékonyságának javítása és a költségek csökkentése terén. A TOPCon technológia magja az egyedülálló passzivációs kontaktus szerkezetében rejlik, amely hatékonyan csökkenti a hordozó rekombinációt a sejtfelszínen, ezáltal fokozza a sejt konverziós hatékonyságát.
Technikai kiemelések
Passzivációs érintkező szerkezet: A TOPCon cellák szupervékony oxid szilícium réteget (1-2 nm) készítenek a szilícium lapka hátoldalán, majd egy adalékolt polikristályos szilícium réteget raknak le. Ez a struktúra nemcsak kiváló interfész passzivációt biztosít, hanem szelektív vivőtranszport csatornát is képez, lehetővé téve a többségi hordozók (elektronok) áthaladását, miközben megakadályozza a kisebbségi hordozók (lyukak) rekombinációját, így jelentősen megnöveli a cella nyitott áramköri feszültségét (Voc) és kitöltését. tényező (FF).
Magas konverziós hatékonyság: A TOPCon cellák elméleti maximális hatékonysága eléri a 28.7%-ot, ami jelentősen meghaladja a hagyományos P-típusú PERC cellák 24.5%-át. A gyakorlati alkalmazásokban a TOPCon cellák tömeggyártási hatékonysága meghaladta a 25%-ot, ami további fejlesztési lehetőségeket rejt magában.
Alacsony fény által indukált lebomlás (LID): Az N-típusú szilícium lapkák alacsonyabb fény által kiváltott degradációval rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy a TOPCon modulok magasabb kezdeti teljesítményt tudnak fenntartani a tényleges használat során, így hosszú távon csökkentik a teljesítményveszteséget.
Optimalizált hőmérsékleti együttható: A TOPCon modulok hőmérsékleti együtthatója jobb, mint a PERC moduloké, ami azt jelenti, hogy magas hőmérsékletű környezetben a TOPCon modulok energiatermelési vesztesége kisebb, különösen a trópusi és sivatagi régiókban, ahol ez az előny különösen szembetűnő.
Kompatibilitás: A TOPCon technológia kompatibilis lehet a meglévő PERC gyártósorokkal, mindössze néhány további eszközt igényel, mint például a bórdiffúziós és vékonyréteg-lerakó berendezés, anélkül, hogy a hátoldal nyitására és igazítására lenne szükség, leegyszerűsítve a gyártási folyamatot.
Gyártási folyamat
A TOPCon cellák gyártási folyamata főként a következő lépésekből áll:
Szilícium ostya előkészítése: Először is, N-típusú szilícium lapkákat használnak a cella alapanyagaként. Az N-típusú ostyák hosszabb kisebbségi hordozó élettartammal és jobb gyenge fényreakcióval rendelkeznek.
Oxidréteg lerakódás: A szilícium lapka hátoldalán szupervékony oxid-szilíciumréteget helyeztek el. Ennek az oxid-szilícium-rétegnek a vastagsága általában 1-2 nm között van, és ez a kulcsa a passzivációs érintkezés elérésének.
Adalékolt polikristályos szilícium lerakódás: Az oxidrétegre adalékolt polikristályos szilíciumréteg kerül fel. Ezt a polikristályos szilíciumréteget alacsony nyomású kémiai gőzleválasztással (LPCVD) vagy plazma-erősített kémiai gőzleválasztással (PECVD) lehet elérni.
Lágyító kezelés: Magas hőmérsékletű lágyító kezelést alkalmaznak a polikristályos szilíciumréteg kristályosságának megváltoztatására, ezáltal aktiválva a passziválási teljesítményt. Ez a lépés kulcsfontosságú az alacsony interfész-rekombináció és a magas sejthatékonyság eléréséhez.
Metalizálás: Fém rácsvonalak és érintkezési pontok vannak kialakítva a cella elején és hátulján, hogy összegyűjtsék a fotó által generált hordozókat. A TOPCon cellák fémezési folyamata különös figyelmet igényel, hogy elkerüljük a passzivációs érintkező szerkezet károsodását.
Tesztelés és válogatás: A cellagyártás befejezése után elektromos teljesítményteszteket végeznek annak biztosítására, hogy a cellák megfeleljenek az előre meghatározott teljesítményszabványoknak. A cellákat ezután teljesítményparaméterek szerint rendezik, hogy megfeleljenek a különböző piacok igényeinek.
Modul összeállítás: A cellák modulokba vannak összeállítva, amelyek tipikusan olyan anyagokkal vannak kapszulázva, mint az üveg, az EVA (etilén-vinil-acetát kopolimer) és a hátlap, hogy megvédjék a sejteket és strukturális támogatást nyújtsanak.
Előnyök és kihívások
A TOPCon technológia előnyei a nagy hatékonyságban, az alacsony LID-ben és a jó hőmérsékleti együtthatóban rejlenek, amelyek mindegyike hatékonyabbá teszi a TOPCon modulokat és hosszabb élettartamot biztosít a tényleges alkalmazásokban. A TOPCon technológia azonban költségkihívásokkal is szembesül, különösen a kezdeti berendezés-beruházás és a gyártási költségek tekintetében. A folyamatos technológiai fejlődéssel és a költségcsökkentéssel várhatóan a TOPCon cellák költsége fokozatosan csökkenni fog, növelve versenyképességüket a fotovoltaikus piacon.
Összefoglalva, a TOPCon technológia fontos iránya a fotovoltaikus ipar fejlődésének. Technológiai innováción keresztül javítja a napelemek átalakítási hatékonyságát, miközben fenntartja a kompatibilitást a meglévő gyártósorokkal, erős műszaki támogatást nyújtva a fotovoltaikus ipar fenntartható fejlődéséhez. A folyamatos technológiai fejlődésnek és a költségek csökkentésének köszönhetően a TOPCon fotovoltaikus modulok várhatóan a jövőben uralni fogják a fotovoltaikus piacot.
Következő: nincs több