Vad är TOPCon-teknologi?
TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) teknologi representerar en banbrytande innovation inom utvecklingen av solceller. Den fungerar baserat på principen om selektiv transport av laddningsbärare och syftar till att förbättra effektiviteten och prestandan hos solceller genom en unik cellstrukturdesign. Denna teknologi tillämpas främst på N-typ kiselsubstratceller, där kärnprocessen är precisionsteknik på cellens baksida—börjande med förberedelsen av ett ultratunt lager av kiseldioxid, följt av deponeringen av ett lätt dopat kisellager. Dessa två lager kombineras för att bilda en effektiv passiverad kontaktkonstruktion, vilket minskar rekombinationsförlusterna vid cellens yta och från metallkontakter avsevärt.
Jämfört med den traditionella PERC-teknologin (Passivated Emitter and Rear Cell), minimerar TOPCon-teknologi, med sin unika strukturella design, inte bara energiförlusten utan uppnår också högre fotovoltaisk omvandlingseffektivitet. Den breda anammandet av denna teknologi markerar en ny era i effektivitet och tillförlitlighet för solceller, och erbjuder bredare utvecklingsmöjligheter för solenergiindustrin.
Arbetsprincip och strukturella egenskaper hos TOPCon-solceller
TOPCon-solceller använder ett ultratunt oxidskikt (1~2 nm) för att möjliggöra effektiv tunneling av majoritetsbärare, vilket avsevärt minskar rekombinationshastigheten för minoritetsbärare. Detta förbättrar effektivt cellens öppna kretsspänning och kortslutningsström och ökar ytterligare cellens omvandlingseffektivitet.
Strukturellt liknar framsidan av TOPCon-solceller konventionella N-typ eller N-PERT solceller, men den viktigaste tekniska innovationen ligger i dess bakre passiverade kontaktkonstruktion. Denna struktur innehåller ett ultratunt lager av kiseldioxid och en fosfordopad mikrokristallin-amorf blandad tunnfilm av kisel. Passiveringsprestandan aktiveras genom en glödgning, under vilken kiseltunnfilmens kristallinitet omvandlas från en mikrokristallin-amorf blandfas till en polykristallin fas, vilket ytterligare förbättrar cellens prestanda. Under en glödgning vid 850 °C uppvisar cellen utmärkta passiveringseffekter, med en öppen kretsspänning som överstiger 710 mV och en elektronrekombinationshastighet reducerad till 9-13 fA/cm^2, vilket avsevärt ökar cellens effektivitet.
Add paragraph text here.1.Texturisering (Textur): Användning av fysiska eller kemiska metoder för att texturera ytan på kiselplattan, vilket förbättrar ljusabsorptionen.
2.Borondiffusion (Diffusion LP-BBr₃): Användning av lågtrycksgas av borontribromid för P-typ borondiffusion för att bilda emitterzonen.
3.Laserselektiv emitter: Tillämpning av laserteknologi för att behandla ytan på kiselplattan, skapar selektiva emitterområden.
4.Kemisk kantisolering: Borttagning av överskottsmaterial vid kanterna på kiselplattan med kemiska medel, för att minska ytfel.
5.TOPCon-oxidation: Tillväxt av ett oxidskikt på ytan av kiselplattan för ytpassivering och minskning av rekombination av elektron-hålpar.
6.TOPCon PECVD: Avsättning av ett tunneltunneloxidskikt och ett polykristallint kiselskikt med PECVD-teknik för att bilda passiverade kontakter.
7.TOPCon högtemperatur glödgning (TOPCon: Hög-T glödgning): Aktivering av tunneloxidskiktet och det polykristallina kiselskiktet genom högtemperaturbehandling för att förbättra cellens effektivitet.
8.Aluminadeposition (Al₂O₃ framsida): Deposition av ett aluminalager på framsidan av plattan för att ytterligare förbättra ytpassiveringen.
9.Kiselnitridavsättning (PECVD SiNx framsida och baksida): Avsättning av kiselnitridskikt på framsidan och baksidan av plattan för passivering och antireflektion.
10.Tryckning: Användning av screentrycksteknik för att trycka metall-elektroder på kiselplattan.
11.Bränning: Sammanfogning av metallelektroderna med kiselplattan genom högtemperatursintring för att bilda elektriska anslutningar.
12.Testning och sortering: Testning av de färdiga cellerna för prestanda och sortering baserat på effektivitet.
Denna process maximerar användningen av befintliga traditionella produktionsmetoder för P-typceller och kräver endast tillägg av borondiffusion och tunnfilmsdepositionsutrustning, vilket förenklar produktionsprocessen för cellerna och minskar svårigheten för massproduktion. TOPCon-tekniken är mycket kompatibel med PERC-produktionslinjer, där processerna för borondiffusion och tunnelltunnel + p-poly-lagret läggs till, medan de andra stegen i huvudsak fortsätter de från PERC-produktionslinjerna.
Jämförelse mellan N-TOPCon och PERC-teknologi
Add paragraph text here.
Hög omvandlingseffektivitet: TOPCon-cellerna utmärker sig med sin höga omvandlingseffektivitet. Den massproducerade effektiviteten för TOPCon-celler kan för närvarande nå 24,5%-25%, vilket är högre än den nuvarande genomsnittliga massproduktionseffektiviteten på 23,2% för PERC-celler. Med en teoretisk omvandlingseffektivitetsgräns på över 24,5% tyder detta på att TOPCon-celler har större potential för förbättring.
Förbättrad total elproduktion: Jämfört med PERC-celler har TOPCon-celler en högre bifacial faktor, vilket kan förbättra den totala elproduktionen. Den bifaciala faktorn för TOPCon-solpaneler kan nå upp till 85%, avsevärt högre än 70% för PERC-komponenter. Detta innebär att kraftökningen kan öka med upp till 2%.
Förlängd garantiperiod för effekt: N-typ cellkiselsubstratet är dopat med fosfor, vilket undviker förlust av elektroninfångning orsakad av boron-syreföreningar, nästan eliminerar ljusinducerad nedbrytning och säkerställer en längre garantiperiod för effekt.
Uppgraderingskompatibilitet med låg utrustningsinvestering: TOPCon är kompatibel med PERC-produktionslinjer och kan uppgraderas baserat på PERC-linjer. Jämfört med PERC inkluderar den tillagda eller ersatta utrustningen borondiffusion för förberedelse av tunneltunneloxidskikt och polykisellager, med resten av processen som är till stor del kompatibel med PERC-produktionslinjer.
Add paAnvändningsområden för TOPCon Solmoduler
Hög effektivitet för bostäder och kommersiellt bruk: Lämpliga för takmonterade eller markmonterade solsystem som ger ren, förnybar energi för hem, företag eller industriella anläggningar.
Storskaliga solkraftverk: I stora solkraftfält kan TOPCon solpaneler, på grund av deras höga effektivitet, generera mer kraft på begränsat utrymme, vilket gör dem idealiska för applikationer för storskalig kraftproduktion och bidrar till att minska kostnaden per enhet elektricitet.
Jordbruksapplikationer: TOPCon-paneler kan driva jordbruksutrustning, såsom vattenpumpar och bevattningssystem, särskilt i avlägsna eller off-grid områden, som fungerar som en oberoende energilösning för att hjälpa bönder att öka jordbruksproduktiviteten.
Laddningsstationer för elbilar: Med den ökande populariteten för elbilar växer efterfrågan på hållbara energilösningar. TOPCon solpaneler kan förse laddningsstationer för elbilar med ren energi och främja utvecklingen av grön transport.
Byggnadsintegrerad fotovoltaik (BIPV): Solpaneler som använder TOPCon-teknologi kan integreras i byggnadernas design och fungerar som en del av byggnadsmaterialen, inte bara för att tillhandahålla energi utan också för att förbättra byggnadernas estetiska attraktion.
Kustnära områden: På grund av deras höga hållbarhet är TOPCon solpaneler också lämpliga för användning i offshore- eller kustnära områden, där det kan finnas högre nivåer av salt dimma och fuktighet.ragraph text here.
Framtida utvecklingsprognoser för TOPCon-solmoduler
TOPCon-solceller förväntas uppleva betydande marknadstillväxt mellan 2023 och 2030, tack vare deras höga omvandlingseffektivitet och hållbara prestanda. I takt med att tekniken mognar och produktionen skalar upp, förväntas kostnaderna minska ytterligare, vilket ökar marknadspenetrationen för TOPCon-moduler i stora fotovoltaiska kraftstationer och kommersiella tillämpningar. Politiskt stöd och trender för hållbar utveckling accelererar ytterligare införandet av TOPCon-teknologi. Den globala efterfrågan på TOPCon-teknologi förväntas fortsätta växa i takt med det ökande behovet av rena energilösningar, särskilt i regioner med riklig solinstrålning. Detta kommer att driva teknisk innovation och marknadsexpansion inom fotovoltaikindustrin.
Referens:
https://guangfu.bjx.com.cn/news/20200710/1088087.shtml
https://guangfu.bjx.com.cn/news/20200710/1088087.shtml
https://xueqiu.com/2305761063/241967340
https://guangfu.bjx.com.cn/news/20200710/1088087.shtml
https://www.sohu.com/a/640762583_121123896
https://www.novergysolar.com/topcon-vs-perc-vs-hjt-solar-cells/#Uses_of_Topcon_Solar_Panels
https://www.verifiedmarketreports.com/product/topcon-solar-cell-and-module-market/
TOPCon-produkter från Maysun Solar
Rekommenderad läsning om TOPCon-teknologi
