La tecnologia PERC (contatto posteriore dell'emettitore passivato) ha dominato il solare industria per lungo tempo. Sebbene abbia un'efficienza teorica di circa il 24%, la tecnologia PERC è ancora carente poiché porta alla perdita di ricombinazione dovuta al contatto con il metallo. Per questo motivo, la tecnologia dei contatti passivati è rimasta per diversi anni al vertice delle indagini sul fotovoltaico. All'interno di questo campo tecnologico, sembra esserci un contendente principale: le celle solari TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact).
TOPCon è un'avanzata tecnologia delle celle di silicio di tipo N che aiuta a mitigare le perdite di ricombinazione e ad aumentare cella efficienza. Quindi, non sorprende che questa tecnologia stia creando scalpore nel energia rinnovabile industria.
Ecco una guida completa per aiutare le aziende a comprendere i dettagli delle celle solari TOPCon e come potrebbero rivoluzionare la generazione di energia solare.
Sommario
Riepilogo del mercato globale delle celle solari
La tecnologia alla base delle celle solari TOPCon
Celle solari TOPCon: i maggiori vantaggi
Conclusione
Riepilogo del mercato globale delle celle solari
Il mercato delle celle solari sta vivendo trazione massiccia in tutto il mondo e potrebbe raggiungere un tasso di crescita annuale composto o CAGR del 17.72% tra il 2022 e il 2030. Nel 2021, il mercato delle celle solari era di circa $ 85 miliardi; entro il 2030 dovrebbe superare i 369 miliardi di dollari.
Questi numeri sono impressionanti a causa dell'aumento delle preoccupazioni per l'aumento dell'impronta di carbonio in tutto il mondo in diversi settori economici. Nei prossimi sette anni, si prevede che la domanda aumenterà a causa della crescente necessità di fonti pulite, rispettose dell'ambiente e affidabili che ridurranno drasticamente la dipendenza dai combustibili fossili.
In breve, la celle a energia solare mercato è attualmente competitivo con altri carburanti a causa della sua efficacia in termini di costi. Un altro fattore chiave di questo mercato sono i crescenti investimenti nelle fonti di energia rinnovabile per l'elettricità e gli incentivi statali come tariffe, agevolazioni fiscali, ecc., che incoraggiano gli investimenti.
La tecnologia alla base delle celle solari TOPCon
Prima di provare a capire la tecnologia alla base di TOPCon celle solari, diamo un breve sguardo alla tecnologia PERC, poiché lo schema generale di una cella solare PERC e TOPCon è abbastanza simile.
Le celle solari PERC sono dotate di un ulteriore strato di passivazione dielettrica sul retro della cella che cattura più raggi solari, riflettendoli nella cella solare per la conversione in elettricità per una maggiore efficienza. Esistono due tipi di celle solari PERC: -tipo e tipo P.
La differenza principale tra una cella PERC di tipo p e una di tipo n è negli atomi con cui è drogato il loro wafer di silicio, che influisce sul loro numero di elettroni. Nelle cellule PERC di tipo p, il silicio lo strato è drogato con boro, il che significa che c'è un deficit di un elettrone, che rende la cellula carica positivamente. D'altra parte, le celle PERC di tipo n sono drogate con fosforo, ovvero un elettrone in più, che lo rende carico negativamente. In breve, le celle PERC di tipo n sono generalmente più efficienti delle celle di tipo p.
Passiamo ora alle celle solari TOPCon.
Le celle solari TOPCon utilizzano uno strato di ossido di tunneling micro-nano e uno strato di polisilicio intrinseco, selettivo per il vettore, sul retro. Inoltre, uno stack dielettrico e uno strato antiriflesso passivano il front-end. Insieme, questi componenti offrono una tecnologia di contatto di passivazione all'avanguardia e ad alta efficienza. Il sottile strato di silicio funge da strato di passivazione superficiale, consentendo un miglioramento bidirezionale delle prestazioni di passivazione e della conduttività elettrica, che riduce al minimo la ricombinazione del sottosuolo.
Le celle TOPCon sono simili alle celle solari n-PERC. Quindi, a differenza di altre potenziali nuove tecnologie, PERC celle solari può essere facilmente aggiornato alle celle solari TOPCon aggiungendo uno strato di passivazione dell'ossido di tunnel. Questo aggiornamento riduce il costo totale per migliorare l'efficienza delle linee PERC esistenti e fornisce innovazioni tecnologiche aggiornate.
Celle solari TOPCon: i maggiori vantaggi
TOPCon è una promettente tecnologia di celle solari che potrebbe sostituire altre tecnologie del settore, come PERC/PERT e HJT, che si stanno rapidamente avvicinando al loro limite di efficienza o comportano costi significativi a lungo termine. Ecco due vantaggi fondamentali delle celle solari TOPCon che potrebbero aiutarlo a diventare mainstream nel prossimo futuro.
Limite superiore alto di efficienza
TOPCon celle solari si rivelano un'opzione allettante in quanto le aziende desiderano tecnologie di celle solari alternative con bassi costi di produzione, procedure meno complicate e maggiore potenziale di efficienza.
Le celle solari TOPCon sono dotate di silicio di tipo N, che offre sia efficienza che stabilità, a differenza di altre tecnologie nel settore dell'energia solare con problemi come l'elevata degradazione di LID e LeTID.
Diversi studi hanno rilevato che il limite superiore dell'efficienza teorica per le celle solari TOPCon è compreso tra il 28.2 e il 28.7%. Questa efficienza è di gran lunga maggiore rispetto alle celle PERC, che si attestano al 24.5%. E una maggiore efficienza porta a di più energia raccolta per unità di superficie.
Processo di produzione adattabile
Come affermato in precedenza, TOPCon è molto simile a una versione modificata delle celle PERC. Pertanto, le celle solari TOPCon possono essere facilmente prodotte aggiungendo alcuni processi aggiuntivi ai processi di produzione e alle linee di prodotti PERC ben maturi. Questa compatibilità tra le due tecnologie fa sì che l'adozione del TOPCon la tecnologia è più accessibile a coloro che già utilizzano le celle PERC.
Conclusione
Le celle solari TOPCon offrono una combinazione di efficienza senza precedenti, costi di capitale relativamente bassi e la capacità di adattarsi facilmente ai parametri di progettazione dei moduli esistenti. Sebbene esistano altre tecnologie di celle solari di tipo n come IBC e HJT, richiedono linee di celle uniche e costi di capitale più elevati. Quindi, TOPCon celle solari sono da considerare..
Diverse aziende produttrici di moduli solari, tra cui LONGi e TrinaSolar, hanno già aggiornato le loro linee di produzione e altre stanno pianificando di farlo presto. Quindi, l'industria delle energie rinnovabili può aspettarsi che TOPCon cresca e diventi universale come la tecnologia PERC.
