La tecnología PERC (contacto trasero de emisor pasivado) ha estado gobernando el energía solar industria durante mucho tiempo. Si bien tiene una eficiencia teórica de alrededor del 24 %, la tecnología PERC aún carece, ya que conduce a la pérdida de recombinación debido al contacto con el metal. Por este motivo, la tecnología de contactos pasivados se ha mantenido a la cabeza de las investigaciones en fotovoltaica durante varios años. Dentro de este campo tecnológico, parece haber un competidor principal: las células solares TOPCon (contacto pasivado con óxido de túnel).
TOPCon es una tecnología avanzada de celdas de silicio tipo N que ayuda a mitigar las pérdidas por recombinación y aumentar (SCD por sus siglas en inglés), eficiencia. Por lo tanto, no sorprende que esta tecnología esté causando revuelo en el energía renovable .
Aquí hay una guía completa para ayudar a las empresas a comprender los entresijos de las celdas solares TOPCon y cómo podrían revolucionar la generación de energía solar.
Índice del contenido
Resumen del mercado mundial de células solares
La tecnología detrás de las células solares TOPCon
Células solares TOPCon: Los mayores beneficios
Conclusión
Resumen del mercado mundial de células solares
El mercado de las células solares está experimentando tracción masiva en todo el mundo, y puede alcanzar una tasa de crecimiento anual compuesto o CAGR del 17.72 % entre 2022 y 2030. En 2021, el mercado de células solares era de unos 85 millones de dólares; para 2030 se espera que supere los $ 369 mil millones.
Estos números son impresionantes debido al aumento de la preocupación por el aumento de las huellas de carbono en todo el mundo en diferentes sectores económicos. En los próximos siete años, se proyecta que la demanda aumente debido a una mayor necesidad de fuentes limpias, respetuosas con el medio ambiente y confiables que reducirán drásticamente la dependencia de los combustibles fósiles.
En resumen, el célula solar El mercado es actualmente competitivo con otros combustibles debido a su rentabilidad. Otro impulsor clave de este mercado son las crecientes inversiones en fuentes de energía renovable para la electricidad y los incentivos gubernamentales como tarifas, exenciones fiscales, etc., que fomentan las inversiones.
La tecnología detrás de las células solares TOPCon
Antes de tratar de entender la tecnología detrás de TOPCon células solares, echemos un breve vistazo a la tecnología PERC, ya que el esquema general de una celda solar PERC y TOPCon es bastante similar.
Las celdas solares PERC cuentan con una capa de pasivación dieléctrica adicional en la parte posterior de la celda que captura más rayos solares, reflejándolos en la celda solar para convertirlos en electricidad y aumentar la eficiencia. Hay dos tipos de células solares PERC: tipo - y tipo P.
La principal diferencia entre una celda PERC tipo p y tipo n está en los átomos con los que está dopada su oblea de silicio, lo que afecta su número de electrones. En las células PERC tipo p, el silicio La capa está dopada con boro, lo que significa que hay un déficit de un electrón, lo que hace que la celda se cargue positivamente. Por otro lado, las células PERC de tipo n están dopadas con fósforo, lo que significa un electrón adicional, lo que las hace cargadas negativamente. En resumen, las células PERC de tipo n suelen ser más eficientes que las células de tipo p.
Ahora, pasemos a las células solares TOPCon.
Las células solares TOPCon utilizan una capa de óxido de túnel micro-nano y una capa de polisilicio intrínseca y selectiva de portadores en la parte posterior. Además, una pila dieléctrica y una capa antirreflectante pasivan el extremo frontal. Juntos, estos componentes ofrecen una tecnología de contacto de pasivación de vanguardia y de alta eficiencia. La fina capa de silicio sirve como capa de pasivación de la superficie, lo que permite una mejora bidireccional en el rendimiento de la pasivación y la conductividad eléctrica, lo que minimiza la recombinación del subsuelo.
Las celdas TOPCon son similares a las celdas solares n-PERC. Por lo tanto, a diferencia de otras nuevas tecnologías potenciales, PERC existente células solares se puede actualizar fácilmente a células solares TOPCon agregando una capa de pasivación de óxido de túnel. Esta actualización reduce el costo total de mejorar la eficiencia de las líneas PERC existentes y proporciona innovaciones tecnológicas actualizadas.
Células solares TOPCon: los mayores beneficios
TOPCon es una tecnología de celdas solares prometedora que podría reemplazar otras tecnologías en la industria, como PERC/PERT y HJT, que están avanzando poco a poco hacia su límite de eficiencia o tienen costos significativos a largo plazo. Aquí hay dos beneficios vitales de las células solares TOPCon que podrían ayudar a que se generalice en un futuro próximo.
Alto límite superior de eficiencia
TOPCon células solares demostrar ser una opción atractiva ya que las empresas anhelan tecnologías de celdas solares alternativas con bajos costos de fabricación, procedimientos menos complicados y mayor potencial de eficiencia.
Las células solares TOPCon cuentan con silicio de tipo N, que ofrece eficiencia y estabilidad, a diferencia de otras tecnologías en la industria de la energía solar con problemas como la alta degradación de LID y LeTID.
Varios estudios han encontrado que el límite superior de la eficiencia teórica de las células solares TOPCon está entre el 28.2 y el 28.7 %. Esta eficiencia es muy superior a la de las células PERC, que se sitúan en el 24.5 %. Y una mayor eficiencia conduce a más energía cosecha por unidad de superficie.
Proceso de fabricación adaptable
Como se indicó anteriormente, TOPCon se parece mucho a una versión modificada de las celdas PERC. Por lo tanto, las células solares TOPCon se pueden fabricar fácilmente agregando algunos procesos adicionales a los procesos de fabricación y líneas de productos PERC bien desarrollados. Esta compatibilidad entre las dos tecnologías significa que adoptar el TOPCon la tecnología es más accesible para aquellos que ya usan celdas PERC.
Conclusión
Las celdas solares TOPCon ofrecen una combinación de eficiencia incomparable, costos de capital relativamente bajos y la capacidad de adaptarse fácilmente a los parámetros de diseño de módulos existentes. Si bien existen otras tecnologías de celdas solares de tipo n como IBC y HJT, exigen líneas de celdas únicas y mayores costos de capital. Por lo tanto, TOPCon células solares vale la pena considerar..
Varias empresas de módulos solares, incluidas LONGi y TrinaSolar, ya han actualizado sus líneas de producción, y más planean hacerlo pronto. Por lo tanto, la industria de las energías renovables puede esperar que TOPCon crezca y se vuelva tan universal como la tecnología PERC.
