Technologie IBC vs technologie PERC vs technologie TOPCon
Technologie PERC i IBC zvyšují účinnost snížením množství prostoru zabíraného mřížkovými linkami nebo kovovými kontakty. Zatímco PERC ...
Co je to N-TOPCon Technologie fotovoltaických modulů?
Co je technologie TOPCon?
Technologie TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) představuje revoluční pokrok ve vývoji solárních článků, který je založen na principu selektivního transportu nosičů. Zvyšuje účinnost a výkon díky využití specializované struktury zadní strany, která zahrnuje ultratenkou vrstvu oxidu křemíku a lehce dopovanou vrstvu křemíku. Tyto vrstvy společně vytvářejí vysoce účinný pasivovaný kontakt, který výrazně minimalizuje rekombinační ztráty na povrchu a z kovových kontaktů.
Na rozdíl od tradiční technologie PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) nabízí TOPCon díky své jedinečné konstrukční inovaci vynikající účinnost fotovoltaické konverze. Toto řešení nové generace snižuje energetické ztráty a zároveň poskytuje bezkonkurenční spolehlivost. Jeho široké přijetí znamená transformační posun v odvětví solární energetiky a otevírá dveře k vyšší účinnosti a udržitelnému růstu.
Princip fungování a konstrukční vlastnosti solárních článků TOPCon
Solární články TOPCon vynikají ultratenkou vrstvou oxidu (1-2 nm), která umožňuje efektivní tunelování majoritních nosičů. Tato konstrukce minimalizuje rekombinaci minoritních nosičů, což vede k výraznému zlepšení napětí naprázdno a zkratového proudu při současném zvýšení celkové účinnosti.
Průlom spočívá v zadní pasivované kontaktní struktuře, což je krok nad rámec běžných konstrukcí článků typu N nebo N-PERT. Tato pokročilá konfigurace zahrnuje vrstvu oxidu křemíku a tenkou vrstvu křemíku dopovanou fosforem. Při přesném žíhání při 850 °C přechází vrstva ze smíšeného mikrokrystalického stavu do polykrystalické struktury. Tento proces aktivuje vynikající pasivaci, čímž se dosáhne napětí otevřeného obvodu přesahujícího 710 mV a sníží se rychlost rekombinace na působivých 9-13 fA/cm².
Spojením inovací a přesnosti nastavuje technologie TOPCon nový standard v oblasti solárních článků s vysokou účinností.
Výrobní proces solárních článků N-TOPCon
Solární články TOPCon jsou špičkou v oblasti fotovoltaických inovací a využívají ultratenkou vrstvu oxidu (1-2 nm), která umožňuje efektivní tunelování majoritních nosičů. Tento průlomový objev minimalizuje rekombinaci minoritních nosičů, čímž výrazně zvyšuje napětí otevřeného obvodu a zkratový proud, což přímo přispívá k vyšší účinnosti přeměny energie.
Jedinečná výhoda technologie TOPCon spočívá v pokročilé zadní pasivované kontaktní struktuře. Zatímco přední konstrukce se velmi podobá tradičním článkům typu N nebo N-PERT, zadní část obsahuje ultratenkou vrstvu oxidu křemíku spojenou s fosforem dopovanou mikrokrystalicko-amorfní křemíkovou vrstvou. Během procesu žíhání při teplotě 850 °C se křemíková vrstva mění z mikrokrystalicko-amorfní fáze na polykrystalickou strukturu. Tato transformace aktivuje výjimečné pasivační vlastnosti, které umožňují dosáhnout napětí v otevřeném obvodu přes 710 mV a snížit rychlost rekombinace elektronů na působivých 9-13 fA/cm². Tyto pokroky zajišťují vynikající výkon v různých aplikacích solární energie.
Jednou z hlavních výhod technologie TOPCon je její kompatibilita se stávajícími výrobními procesy článků typu P. Výrobní postup se bezproblémově integruje s tradičními metodami a vyžaduje pouze doplnění zařízení pro difúzi boru a nanášení tenkých vrstev. Eliminací složitých kroků, jako je otevírání zadní strany a zarovnávání, proces výrazně snižuje složitost výroby a zvyšuje škálovatelnost pro hromadnou výrobu.
Technologie TOPCon je díky své schopnosti dosahovat vysoké účinnosti a zachovat nákladově efektivní výrobu připravena nově definovat standardy ve fotovoltaickém průmyslu. Nabízí nejen cestu ke špičkovému výkonu solárních článků, ale také odpovídá rostoucí poptávce po řešeních obnovitelné energie optimalizovaných pro udržitelnost a škálovatelnost.
- Texturizace (Textura): Povrch křemíkových destiček je strukturován fyzikálními nebo chemickými metodami, aby se optimalizovala absorpce světla snížením odrazu.
- Difúze boru (Difúze LP-BBr₃): Pro difúzi boru typu P se používá nízkotlaký plynný tribromid boru, který vytváří emitorovou zónu pro účinnou separaci náboje.
- Laserový selektivní zářič: Laserová technologie upravuje specifické oblasti křemíkové destičky tak, aby vznikly selektivní emitorové oblasti, které zlepšují elektrický výkon.
- Izolace chemických hran: Přebytečný materiál na okrajích destičky je chemicky odstraněn, aby se minimalizovaly povrchové vady a zvýšila se trvanlivost.
- TOPCon Oxidace: Na povrchu destičky je vypěstována vrstva oxidu, která zajišťuje vynikající pasivaci a výrazně snižuje rekombinaci elektronů a děr.
- TOPCon PECVD: Pomocí technologie PECVD se nanáší tunelová vrstva oxidu a polykrystalická vrstva křemíku, čímž se vytvářejí pokročilé pasivované kontakty.
- Vysokoteplotní žíhání TOPCon: Vysokoteplotní žíhání aktivuje pasivační vrstvy, čímž dále zvyšuje účinnost článků díky zlepšení elektrických vlastností.
- Usazování oxidu hlinitého (Al₂O₃ front): Na přední povrch se nanese vrstva oxidu hlinitého, aby se zlepšila pasivace a stabilizovala struktura buňky.
- Nanášení nitridu křemíku (PECVD SiNx vpředu a vzadu): Na obou stranách destičky jsou naneseny vrstvy nitridu křemíku pro antireflexi a dodatečnou pasivaci.
- Tisk: K přidání kovových elektrod na destičku pro elektrické propojení se používá technologie sítotisku.
- Vypálení: Kovové elektrody se spojí s křemíkovou destičkou slinováním za vysoké teploty, čímž se vytvoří pevná elektrická spojení.
- Testování a třídění: Buňky jsou testovány na výkon a tříděny podle účinnosti, aby byla zajištěna stálá kvalita.
Výrobní proces článků TOPCon se účinně integruje s tradičními metodami výroby článků typu P a vyžaduje minimální úpravy, jako je difúze boru a nanášení tenkých vrstev. Eliminuje složité kroky, jako je otevření zadní strany a zarovnání, čímž zjednodušuje výrobu a zároveň zachovává kompatibilitu s linkami PERC. Přidání procesu difúze bóru a tunelového oxidu + vrstvy p-Poly zajišťuje plynulý přechod, díky čemuž je hromadná výroba nákladově efektivní a škálovatelná.
Srovnání technologií N-TOPCon a PERC
| TOPCON | PERC | |
|---|---|---|
| Vzhled | Standardní | Standardní |
| Snížení výkonu v prvním roce | 1.5% | 2% |
| Průměrné roční snížení výkonu po prvním roce | 0.4% | 0.45% |
| Účinnost | 22.28% | 21.2% |
| Teplotní koeficient | -0.32%/℃ | -0.35%/℃ |
Výhody technologie TOPCon
Vysoká účinnost konverze: Účinnost článků TOPCon dosahuje 24,5-25 %, což překonává průměrnou účinnost článků PERC 23,2 %. S teoretickou hranicí účinnosti nad 24,5 % nabízejí články TOPCon významný potenciál pro další zvyšování.
Vylepšená výroba energie: U solárních panelů TOPCon dosahuje bifaciální faktor až 85 %, což je výrazně více než 70 % u panelů PERC. To má za následek potenciální 2% nárůst výroby energie, což zvyšuje celkovou produkci energie.
Prodloužená záruční doba na napájení: Křemíkový substrát typu N, dopovaný fosforem, zabraňuje degradaci páru boru a kyslíku, která je běžná u článků PERC. Tím se téměř eliminuje degradace způsobená světlem, což zajišťuje delší záruční dobu.
Nízké investice do modernizace: Technologie TOPCon je kompatibilní s výrobními linkami PERC a vyžaduje pouze dodatečné vybavení pro difúzi boru a přípravu tunelových oxidových a polykřemíkových vrstev. Většina stávajících procesů zůstává nezměněna, což zjednodušuje modernizaci.
Použití solárních modulů TOPCon
Rezidenční a komerční systémy: Panely TOPCon jsou ideální pro střešní nebo pozemní instalace a poskytují efektivní obnovitelnou energii pro domácnosti, podniky a průmyslové podniky.
Solární elektrárny pro veřejnou potřebu: V rozsáhlých solárních farmách panely TOPCon maximalizují výrobu energie na omezeném prostoru, snižují náklady na elektřinu a zvyšují efektivitu projektu.
Zemědělská řešení: Panely TOPCon jsou ideální pro odlehlé oblasti a mohou napájet základní zemědělská zařízení, jako jsou vodní čerpadla a zavlažovací systémy, a pomáhají tak zemědělcům zvyšovat produktivitu.
Nabíjení elektrických vozidel: S rostoucím počtem elektromobilů nabízejí panely TOPCon čistý zdroj energie pro nabíjecí stanice a podporují tak udržitelné a ekologické dopravní iniciativy.
Fotovoltaika integrovaná do budov (BIPV): Technologie TOPCon umožňuje bezproblémovou integraci do návrhů budov a kombinuje výrobu energie s estetickými architektonickými prvky.
Pobřežní a pobřežní oblasti: Díky své vysoké odolnosti jsou panely TOPCon vhodné pro oblasti s vysokým výskytem slané mlhy a vlhkosti a zajišťují spolehlivý výkon v náročném prostředí.
Předpovědi budoucího vývoje solárních modulů TOPCon
Předpokládá se, že solární články TOPCon budou v letech 2023 až 2030 zaznamenávat výrazný růst trhu, a to díky své vynikající účinnosti přeměny a spolehlivému výkonu. S rozšiřováním výroby a vyspělostí technologie se očekává pokles výrobních nákladů, což umožní větší rozšíření ve velkých fotovoltaických elektrárnách a komerčních aplikacích.
Politické pobídky a celosvětový důraz na udržitelný rozvoj dále urychlují integraci technologie TOPCon. Očekává se, že rostoucí poptávka po čisté energii, zejména v regionech bohatých na slunce, podpoří technologický pokrok a rozšíří trh s fotovoltaikou, čímž se upevní role společnosti TOPCon v odvětví obnovitelné energie.
Odkaz:
https://guangfu.bjx.com.cn/news/20200710/1088087.shtml
https://guangfu.bjx.com.cn/news/20200710/1088087.shtml
https://xueqiu.com/2305761063/241967340
https://guangfu.bjx.com.cn/news/20200710/1088087.shtml
https://www.sohu.com/a/640762583_121123896
https://www.verifiedmarketreports.com/product/topcon-solar-cell-and-module-market/
TOPCon Produkty společnosti Maysun Solar
HOT
Maysun Solar 565-585W N-TOPCon Solární modul Bifacial Silver Frame
Výkon:
Rozměry (d × š × v): 2279 x 1134 x 30 mm
Hmotnost: 29 kg
Balení:
Záruka: 15letá záruka na výrobek a 25letá záruka na napájení.
Rozměry (d × š × v): 2279 x 1134 x 30 mm
Hmotnost: 29 kg
Balení:
Záruka: 15letá záruka na výrobek a 25letá záruka na napájení.
HOT
Maysun Solar 560-580W N-TOPCon Solární modul sklo-sklo stříbrný rám
Výstupní výkon:
Rozměry (d × š × v): 2279 x 1134 x 30 mm
Hmotnost: 32 kg
Balení:
Záruka : 30letá záruka na výrobek a energii.
Rozměry (d × š × v): 2279 x 1134 x 30 mm
Hmotnost: 32 kg
Balení:
Záruka : 30letá záruka na výrobek a energii.
HOT
Maysun Solar 420-435W N-TOPCon Solární modul sklo-sklo Full Black
Výkon: 420/425/430/435 WP
Účinnost: 21,5-22,3 %
Rozměry (D × Š × V): 1722 x 1134 x 30 mm
Hmotnost: 24 kg
Balení: 36 ks/paleta, 936 ks/40'HQ
Záruka: 30letá záruka na výrobek a výkon.
Účinnost: 21,5-22,3 %
Rozměry (D × Š × V): 1722 x 1134 x 30 mm
Hmotnost: 24 kg
Balení: 36 ks/paleta, 936 ks/40'HQ
Záruka: 30letá záruka na výrobek a výkon.
Doporučujeme přečíst si něco o technologii TOPcon
Porovnání technologie IBC a technologie TOPCon pro solární panely
Solární články TOPCon jsou založeny na existující technologii PERC (passivovaný emitor a zadní strana článku). Články TOPCon, podobně jako jejich předchůdci, mohou ...
Polovičně řezané solární panely: uvolnění nejlepší účinnosti
Polovičně řezané solární panely mají oproti běžným solárním panelům určité výhody. Technologie half-cut pomáhá snížit ztráty zastíněním, což vede k lepší konverzi ...
Další informace Technologie
