A tecnologia PERC (contato traseiro do emissor passivo) tem dominado o energia solar indústria por muito tempo. Embora tenha uma eficiência teórica de cerca de 24%, a tecnologia PERC ainda é insuficiente, pois leva à perda de recombinação devido ao contato com o metal. Por esta razão, a tecnologia de contato passivado permaneceu no topo das investigações em energia fotovoltaica por vários anos. Dentro deste campo de tecnologia, parece haver um concorrente de topo - Células solares TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact).
TOPCon é uma tecnologia avançada de célula de silício tipo N que ajuda a mitigar as perdas de recombinação e aumentar célula eficiência. Portanto, não é nenhuma surpresa que essa tecnologia esteja criando um burburinho no energia renovável indústria.
Aqui está um guia completo para ajudar as empresas a entender os meandros das células solares TOPCon e como elas podem revolucionar a geração de energia solar.
Conteúdo
Resumo do mercado global de células solares
A tecnologia por trás das células solares TOPCon
Células solares TOPCon: Os maiores benefícios
Conclusão
Resumo do mercado global de células solares
O mercado de células solares está experimentando tração maciça em todo o mundo, e pode atingir uma taxa de crescimento anual composta ou CAGR de 17.72% entre 2022 e 2030. Em 2021, o mercado de células solares foi de cerca de US$ 85 bilhões; até 2030, espera-se que exceda US$ 369 bilhões.
Esses números são impressionantes devido ao aumento das preocupações com o aumento das pegadas de carbono em todo o mundo em diferentes setores econômicos. Nos próximos sete anos, a demanda deverá aumentar devido a uma maior necessidade de fontes limpas, ecológicas e confiáveis que reduzirão drasticamente a dependência de combustíveis fósseis.
Em suma, o célula solar mercado é atualmente competitivo com outros combustíveis por causa de sua relação custo-benefício. Outro impulsionador importante desse mercado são os crescentes investimentos em fontes de energia renováveis para eletricidade e incentivos governamentais como tarifas, isenções fiscais etc., que incentivam os investimentos.
A tecnologia por trás das células solares TOPCon
Antes de tentarmos entender a tecnologia por trás do TOPCon células solares, vamos dar uma breve olhada na tecnologia PERC – já que o esquema geral de uma célula solar PERC e TOPCon são bastante semelhantes.
As células solares PERC apresentam uma camada extra de passivação dielétrica na parte de trás da célula que captura mais raios solares, refletindo-os na célula solar para conversão em eletricidade para maior eficiência. Existem dois tipos de células solares PERC: tipo - e tipo P.
A principal diferença entre uma célula PERC tipo p e tipo n está nos átomos com os quais sua bolacha de silício é dopada, o que afeta seu número de elétrons. Em células PERC do tipo p, o silício camada é dopada com boro, o que significa que há um déficit de um elétron, tornando a célula carregada positivamente. Por outro lado, as células PERC do tipo n são dopadas com fósforo, o que significa um elétron extra, tornando-as carregadas negativamente. Em suma, as células PERC do tipo n são geralmente mais eficientes do que as células do tipo p.
Agora, vamos passar para as células solares TOPCon.
As células solares TOPCon usam uma camada de óxido de nanotúnel micro-nano e uma camada de polisilício intrínseca, seletiva por transportadora na parte traseira. Além disso, uma pilha dielétrica e uma camada antirreflexo passivam a extremidade frontal. Juntos, esses componentes oferecem alta eficiência e tecnologia de contato de passivação de ponta. A fina camada de silício serve como camada de passivação da superfície, permitindo um aprimoramento bidirecional no desempenho da passivação e na condutividade elétrica, o que minimiza a recombinação da subsuperfície.
As células TOPCon são semelhantes às células solares n-PERC. Portanto, ao contrário de outras novas tecnologias em potencial, o PERC existente células solares podem ser facilmente atualizados para células solares TOPCon adicionando uma camada de passivação de óxido de túnel. Essa atualização reduz o custo total de melhorar a eficiência das linhas PERC existentes e fornece inovações tecnológicas atualizadas.
Células solares TOPCon: os maiores benefícios
O TOPCon é uma tecnologia de célula solar promissora que pode substituir outras tecnologias do setor, como PERC/PERT e HJT, que estão avançando rapidamente em direção ao seu limite de eficiência ou apresentam custos significativos a longo prazo. Aqui estão dois benefícios vitais das células solares TOPCon que podem ajudá-la a se tornar popular em um futuro próximo.
Limite superior alto de eficiência
TOPCon células solares provou ser uma opção atraente, pois as empresas desejam tecnologias alternativas de células solares com baixos custos de fabricação, procedimentos menos complicados e maior potencial de eficiência.
As células solares TOPCon apresentam silício tipo N, que oferece eficiência e estabilidade, ao contrário de outras tecnologias na indústria de energia solar com problemas como alta degradação de LID e LeTID.
Vários estudos descobriram que o limite superior da eficiência teórica para as células solares TOPCon é de cerca de 28.2 a 28.7%. Essa eficiência é muito maior do que as células PERC, que são de 24.5%. E uma maior eficiência leva a mais energia colheita por unidade de área.
Processo de fabricação adaptável
Conforme declarado anteriormente, o TOPCon é muito parecido com uma versão modificada das células PERC. Assim, as células solares TOPCon podem ser facilmente fabricadas adicionando alguns processos extras aos processos de fabricação e linhas de produtos PERC bem amadurecidos. Essa compatibilidade entre as duas tecnologias faz com que a adoção do TOPCon tecnologia é mais acessível para aqueles que já usam células PERC.
Conclusão
As células solares TOPCon oferecem uma combinação de eficiência incomparável, custos de capital relativamente baixos e a capacidade de se ajustar facilmente aos parâmetros de projeto de módulos existentes. Embora existam outras tecnologias de células solares do tipo n, como IBC e HJT, elas exigem linhas de células exclusivas e custos de capital mais altos. Assim, TOPCon células solares vale a pena considerar..
Várias empresas de módulos solares, incluindo LONGi e TrinaSolar, já atualizaram suas linhas de produção e outras planejam fazê-lo em breve. Portanto, a indústria de energia renovável pode esperar que o TOPCon cresça e se torne tão universal quanto a tecnologia PERC.
