La technologie PERC (contact arrière d'émetteur passivé) domine le énergie solaire l'industrie depuis longtemps. Alors qu'elle a une efficacité théorique d'environ 24%, la technologie PERC fait encore défaut car elle entraîne une perte de recombinaison due au contact métallique. Pour cette raison, la technologie des contacts passivés est restée au sommet des recherches sur le photovoltaïque pendant plusieurs années. Dans ce domaine technologique, il semble y avoir un concurrent de premier plan : les cellules solaires TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact).
TOPCon est une technologie avancée de cellules en silicium de type N qui aide à atténuer les pertes de recombinaison et à augmenter cellule efficacité. Il n'est donc pas surprenant que cette technologie fasse le buzz dans le des énergies renouvelables .
Voici un guide complet pour aider les entreprises à comprendre les tenants et les aboutissants des cellules solaires TOPCon et comment elles pourraient révolutionner la production d'énergie solaire.
Table des matières
Résumé du marché mondial des cellules solaires
La technologie derrière les cellules solaires TOPCon
Cellules solaires TOPCon : les plus grands avantages
Conclusion
Résumé du marché mondial des cellules solaires
Le marché des cellules solaires connaît traction massive dans le monde entier, et il pourrait atteindre un taux de croissance annuel composé ou TCAC de 17.72 % entre 2022 et 2030. En 2021, le marché des cellules solaires était d'environ 85 milliards de dollars ; d'ici 2030, il devrait dépasser 369 milliards de dollars.
Ces chiffres sont impressionnants en raison de l'augmentation des préoccupations concernant l'augmentation de l'empreinte carbone dans le monde entier dans différents secteurs économiques. Au cours des sept prochaines années, la demande devrait augmenter en raison d'un besoin accru de sources propres, respectueuses de l'environnement et fiables qui réduiront considérablement la dépendance aux combustibles fossiles.
En bref, le cellule photovoltaïque marché est actuellement concurrentiel avec d'autres carburants en raison de son rapport coût-efficacité. Un autre moteur clé de ce marché est l'augmentation des investissements dans les sources d'énergie renouvelables pour l'électricité et les incitations gouvernementales telles que les tarifs, les allégements fiscaux, etc., qui encouragent les investissements.
La technologie derrière les cellules solaires TOPCon
Avant d'essayer de comprendre la technologie derrière TOPCon cellules solaires, examinons brièvement la technologie PERC, car le schéma général d'une cellule solaire PERC et TOPCon est assez similaire.
Les cellules solaires PERC comportent une couche de passivation diélectrique supplémentaire à l'arrière de la cellule qui capte plus de rayons solaires, les reflétant dans la cellule solaire pour les convertir en électricité pour une efficacité accrue. Il existe deux types de cellules solaires PERC : -type et type P.
La principale différence entre une cellule PERC de type p et de type n réside dans les atomes avec lesquels leur tranche de silicium est dopée, ce qui affecte leur nombre d'électrons. Dans les cellules PERC de type p, le silicium couche est dopée au bore, ce qui signifie qu'il y a un déficit d'un électron, ce qui rend la cellule chargée positivement. D'autre part, les cellules PERC de type n sont dopées au phosphore, c'est-à-dire un électron supplémentaire, ce qui les rend chargées négativement. En bref, les cellules PERC de type n sont généralement plus efficaces que les cellules de type p.
Passons maintenant aux cellules solaires TOPCon.
Les cellules solaires TOPCon utilisent une couche d'oxyde à effet tunnel micro-nano et une couche de polysilicium intrinsèque, sélective des porteurs, à l'arrière. De plus, un empilement diélectrique et une couche anti-reflet passivent l'extrémité avant. Ensemble, ces composants offrent une technologie de contact de passivation à haut rendement et de pointe. La fine couche de silicium sert de couche de passivation de surface, permettant une amélioration bidirectionnelle des performances de passivation et de la conductivité électrique, ce qui minimise la recombinaison sous la surface.
Les cellules TOPCon sont similaires aux cellules solaires n-PERC. Ainsi, contrairement à d'autres nouvelles technologies potentielles, le PERC existant cellules solaires peut être facilement mis à niveau vers les cellules solaires TOPCon en ajoutant une couche de passivation d'oxyde tunnel. Cette mise à niveau réduit le coût total de l'amélioration de l'efficacité des lignes PERC existantes et fournit des innovations technologiques mises à jour.
Cellules solaires TOPCon : les plus grands avantages
TOPCon est une technologie de cellules solaires prometteuse qui pourrait remplacer d'autres technologies de l'industrie, telles que PERC/PERT et HJT, qui approchent rapidement de leur limite d'efficacité ou entraînent des coûts importants à long terme. Voici deux avantages essentiels des cellules solaires TOPCon qui pourraient l'aider à se généraliser dans un proche avenir.
Limite supérieure d'efficacité élevée
TOPCon cellules solaires s'avèrent être une option attrayante car les entreprises recherchent des technologies alternatives de cellules solaires avec de faibles coûts de fabrication, des procédures moins compliquées et un potentiel d'efficacité plus élevé.
Les cellules solaires TOPCon sont dotées de silicium de type N, qui offre à la fois efficacité et stabilité, contrairement à d'autres technologies de l'industrie de l'énergie solaire avec des problèmes tels que la dégradation élevée du LID et du LeTID.
Plusieurs études ont trouvé que la limite supérieure de l'efficacité théorique des cellules solaires TOPCon se situe autour de 28.2 à 28.7 %. Cette efficacité est bien supérieure aux cellules PERC, qui s'élèvent à 24.5 %. Et une plus grande efficacité conduit à plus énergie récolte par unité de surface.
Processus de fabrication adaptable
Comme indiqué précédemment, TOPCon ressemble beaucoup à une version modifiée des cellules PERC. Ainsi, les cellules solaires TOPCon peuvent être facilement fabriquées en ajoutant quelques processus supplémentaires aux processus de fabrication et aux gammes de produits PERC bien rodés. Cette compatibilité entre les deux technologies signifie que l'adoption du TOPCon sans souci est plus accessible à ceux qui utilisent déjà des cellules PERC.
Conclusion
Les cellules solaires TOPCon offrent une combinaison d'efficacité inégalée, de coûts d'investissement relativement faibles et de la capacité de s'adapter facilement aux paramètres de conception de modules existants. Bien qu'il existe d'autres technologies de cellules solaires de type n telles que IBC et HJT, elles exigent des lignées cellulaires uniques et des coûts d'investissement plus élevés. Par conséquent, TOPCon cellules solaires valent le détour..
Plusieurs sociétés de modules solaires, dont LONGi et TrinaSolar, ont déjà mis à jour leurs lignes de production, et d'autres prévoient de le faire prochainement. Ainsi, l'industrie des énergies renouvelables peut s'attendre à ce que TOPCon se développe et devienne aussi universel que la technologie PERC.
