Žinios

Topcon fotovoltinių modulių technologijos ir privalumų apžvalga

TOPCon (Tunnel Oxide Passiveed Contact) fotovoltinių (PV) modulių technologija atspindi naujausius saulės energijos pramonės pasiekimus, siekiant pagerinti elementų efektyvumą ir sumažinti išlaidas. TOPCon technologijos esmė slypi unikalioje pasyvavimo kontaktinėje struktūroje, kuri efektyviai sumažina nešiklio rekombinaciją ląstelės paviršiuje ir taip padidina ląstelės konversijos efektyvumą.

Techniniai akcentai

1. Pasyvavimo kontaktinė struktūra: TOPCon ląstelės paruošia itin ploną oksido silicio sluoksnį (1–2 nm) ant galinės silicio plokštelės pusės, po to nusodinamas legiruotas polikristalinio silicio sluoksnis. Ši struktūra ne tik užtikrina puikų sąsajos pasyvavimą, bet ir sudaro selektyvų nešiklio transportavimo kanalą, leidžiantį daugumos nešikliams (elektronams) praeiti pro jį, tuo pačiu neleidžiant mažumos nešėjams (skylėms) rekombinuotis, taip žymiai padidinant ląstelės atviros grandinės įtampą (Voc) ir užpildymą. faktorius (FF).

2. Aukštas konversijos efektyvumas: Teorinis maksimalus TOPCon elementų efektyvumas yra net 28.7%, žymiai didesnis nei tradicinių P tipo PERC elementų 24.5%. Praktikoje TOPCon elementų masinės gamybos efektyvumas viršijo 25%, todėl galimas tolesnis tobulinimas.

3. Mažos šviesos sukeltas skilimas (LID): N tipo silicio plokštelės turi mažesnį šviesos sukeltą degradaciją, o tai reiškia, kad TOPCon moduliai gali išlaikyti didesnį pradinį našumą faktiškai naudojant, todėl ilgainiui sumažėja našumas.

4. Optimizuotas temperatūros koeficientas: TOPCon modulių temperatūros koeficientas yra geresnis nei PERC modulių, o tai reiškia, kad aukštos temperatūros aplinkoje TOPCon modulių energijos gamybos nuostoliai yra mažesni, ypač atogrąžų ir dykumų regionuose, kur šis pranašumas yra ypač akivaizdus.

5. suderinamumas: TOPCon technologija gali būti suderinama su esamomis PERC gamybos linijomis, kurioms reikalingi tik keli papildomi įrenginiai, pvz., boro difuzijos ir plonasluoksnės nusodinimo įrangos, be užpakalinės dalies atidarymo ir išlyginimo, todėl gamybos procesas supaprastinamas.

Gamybos procesas

TOPCon elementų gamybos procesas daugiausia apima šiuos veiksmus:

1. Silicio plokštelių paruošimas: Pirma, N tipo silicio plokštelės naudojamos kaip pagrindinė elemento medžiaga. N tipo plokštelės turi ilgesnį mažumos nešiklio tarnavimo laiką ir geresnį silpnos šviesos atsaką.

2. Oksido sluoksnio nusodinimas: Labai plonas oksido silicio sluoksnis yra nusodintas ant silicio plokštelės galo. Šio oksido silicio sluoksnio storis paprastai yra 1-2 nm ir yra raktas į pasyvavimo kontaktą.

3. Legiruoto polikristalinio silicio nusodinimas: Ant oksido sluoksnio nusodinamas legiruotas polikristalinio silicio sluoksnis. Šis polikristalinio silicio sluoksnis gali būti pasiektas naudojant žemo slėgio cheminio nusodinimo garais (LPCVD) arba plazma sustiprinto cheminio nusodinimo garais (PECVD) technologiją.

4. Atkaitinimo gydymas: Atkaitinimas aukštoje temperatūroje naudojamas polikristalinio silicio sluoksnio kristališkumui pakeisti, taip suaktyvinant pasyvavimo efektyvumą. Šis žingsnis yra labai svarbus norint pasiekti žemą sąsajos rekombinaciją ir aukštą ląstelių efektyvumą.

5. Metalizavimas: Ląstelės priekyje ir gale suformuotos metalinės tinklelio linijos ir kontaktiniai taškai, kad būtų surinkti nuotraukų generuojami nešikliai. TOPCon elementų metalizavimo procesas reikalauja ypatingo dėmesio, kad nebūtų pažeista pasyvavimo kontaktinė struktūra.

6. Testavimas ir rūšiavimas: Baigus gaminti elementą, atliekami elektrinio veikimo bandymai, siekiant užtikrinti, kad elementai atitinka iš anksto nustatytus veikimo standartus. Tada ląstelės rūšiuojamos pagal veikimo parametrus, kad atitiktų skirtingų rinkų poreikius.

7. Modulio surinkimas: Ląstelės surenkamos į modulius, paprastai įsklidusius į tokias medžiagas kaip stiklas, EVA (etileno-vinilacetato kopolimeras) ir užpakalinį sluoksnį, kad apsaugotų ląsteles ir suteiktų struktūrinę paramą.

Privalumai ir iššūkiai

TOPCon technologijos pranašumai yra didelis efektyvumas, mažas dangtis ir geras temperatūros koeficientas, dėl kurių TOPCon moduliai tampa efektyvesni ir jų tarnavimo laikas yra ilgesnis. Tačiau TOPCon technologija taip pat susiduria su išlaidų iššūkiais, ypač dėl pradinių investicijų į įrangą ir gamybos sąnaudų. Nuolat tobulėjant technologijoms ir mažėjant sąnaudoms, tikimasi, kad TOPCon elementų kaina palaipsniui mažės, o tai padidins jų konkurencingumą fotovoltinės energijos rinkoje.

Apibendrinant galima teigti, kad TOPCon technologija yra svarbi fotovoltinės pramonės plėtros kryptis. Tai pagerina saulės elementų konversijos efektyvumą taikant technologines naujoves, kartu išlaikant suderinamumą su esamomis gamybos linijomis, suteikiant tvirtą techninę paramą tvariam fotovoltinės pramonės vystymuisi. Tikimasi, kad dėl nuolatinės technologinės pažangos ir sąnaudų mažinimo TOPCon fotovoltiniai moduliai ateityje dominuos fotoelektros rinkoje.