Pengetahuan

Ikhtisar teknologi dan keunggulan modul fotovoltaik Topcon

Teknologi modul fotovoltaik (PV) TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) mewakili kemajuan terbaru dalam industri tenaga surya untuk meningkatkan efisiensi sel dan mengurangi biaya. Inti dari teknologi TOPCon terletak pada struktur kontak pasifnya yang unik, yang secara efektif mengurangi rekombinasi pembawa pada permukaan sel, sehingga meningkatkan efisiensi konversi sel.

Sorotan Teknis

1. Struktur Kontak Pasifasi: Sel TOPCon menyiapkan lapisan silikon oksida super tipis (1-2nm) di bagian belakang wafer silikon, diikuti dengan pengendapan lapisan silikon polikristalin yang diolah. Struktur ini tidak hanya memberikan pasivasi antarmuka yang sangat baik tetapi juga membentuk saluran transpor pembawa selektif, memungkinkan pembawa mayoritas (elektron) melewatinya sekaligus mencegah pembawa minoritas (lubang) bergabung kembali, sehingga secara signifikan meningkatkan tegangan rangkaian terbuka (Voc) dan pengisian sel. faktor (FF).

2. Efisiensi Konversi Tinggi: Efisiensi maksimum teoritis sel TOPCon mencapai 28.7%, jauh lebih tinggi dibandingkan 24.5% sel PERC tipe P tradisional. Dalam penerapan praktisnya, efisiensi produksi massal sel TOPCon telah melampaui 25%, dengan potensi peningkatan lebih lanjut.

3. Degradasi Akibat Cahaya Rendah (LID): Wafer silikon tipe-N memiliki degradasi akibat cahaya yang lebih rendah, yang berarti bahwa modul TOPCon dapat mempertahankan kinerja awal yang lebih tinggi dalam penggunaan sebenarnya, sehingga mengurangi kehilangan kinerja dalam jangka panjang.

4. Koefisien Suhu yang Dioptimalkan: Koefisien suhu modul TOPCon lebih baik daripada modul PERC, yang berarti bahwa di lingkungan bersuhu tinggi, kehilangan pembangkitan listrik modul TOPCon lebih kecil, terutama di daerah tropis dan gurun di mana keunggulan ini sangat terlihat.

5. kecocokan: Teknologi TOPCon dapat kompatibel dengan lini produksi PERC yang ada, hanya memerlukan beberapa perangkat tambahan, seperti peralatan difusi boron dan pengendapan film tipis, tanpa memerlukan pembukaan dan penyelarasan bagian belakang, sehingga menyederhanakan proses produksi.

Proses produksi

Proses produksi sel TOPCon terutama mencakup langkah-langkah berikut:

1. Persiapan Wafer Silikon: Pertama, wafer silikon tipe-N digunakan sebagai bahan dasar sel. Wafer tipe-N memiliki masa pakai pembawa minoritas yang lebih tinggi dan respons cahaya lemah yang lebih baik.

2. Deposisi Lapisan Oksida: Lapisan silikon oksida super tipis disimpan di bagian belakang wafer silikon. Ketebalan lapisan silikon oksida ini biasanya antara 1-2nm dan merupakan kunci untuk mencapai kontak pasivasi.

3. Deposisi Silikon Polikristalin yang Didoping: Lapisan silikon polikristalin yang diolah diendapkan pada lapisan oksida. Lapisan silikon polikristalin ini dapat dicapai melalui teknologi deposisi uap kimia bertekanan rendah (LPCVD) atau deposisi uap kimia yang ditingkatkan plasma (PECVD).

4. Perawatan Anil: Perlakuan anil suhu tinggi digunakan untuk mengubah kristalinitas lapisan silikon polikristalin, sehingga mengaktifkan kinerja pasif. Langkah ini penting untuk mencapai rekombinasi antarmuka yang rendah dan efisiensi sel yang tinggi.

5. Metalisasi: Garis kisi logam dan titik kontak dibentuk di bagian depan dan belakang sel untuk mengumpulkan pembawa yang dihasilkan foto. Proses metalisasi sel TOPCon memerlukan perhatian khusus untuk menghindari kerusakan struktur kontak pasivasi.

6. Pengujian dan Penyortiran: Setelah pembuatan sel selesai, dilakukan uji kinerja kelistrikan untuk memastikan bahwa sel memenuhi standar kinerja yang telah ditentukan. Sel-sel tersebut kemudian diurutkan berdasarkan parameter kinerja untuk memenuhi kebutuhan pasar yang berbeda.

7. Perakitan Modul: Sel dirakit menjadi modul, biasanya dikemas dengan bahan seperti kaca, EVA (kopolimer etilen-vinil asetat), dan lembaran belakang untuk melindungi sel dan memberikan dukungan struktural.

Keuntungan dan Tantangan

Keunggulan teknologi TOPCon terletak pada efisiensinya yang tinggi, LID yang rendah, dan koefisien suhu yang baik, yang semuanya menjadikan modul TOPCon lebih efisien dan memiliki masa pakai lebih lama dalam aplikasi sebenarnya. Namun, teknologi TOPCon juga menghadapi tantangan biaya, terutama dalam hal investasi peralatan awal dan biaya produksi. Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan dan pengurangan biaya, diharapkan biaya sel TOPCon akan menurun secara bertahap, sehingga meningkatkan daya saingnya di pasar fotovoltaik.

Singkatnya, teknologi TOPCon merupakan arah penting bagi perkembangan industri fotovoltaik. Hal ini meningkatkan efisiensi konversi sel surya melalui inovasi teknologi sambil menjaga kompatibilitas dengan lini produksi yang ada, memberikan dukungan teknis yang kuat untuk pengembangan berkelanjutan industri fotovoltaik. Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan dan pengurangan biaya, modul fotovoltaik TOPCon diperkirakan akan mendominasi pasar fotovoltaik di masa depan.