เทคโนโลยีแผงโซลาร์เซลล์ของ TOPCon คืออะไร?

ในขณะที่เทคโนโลยี PERC (passivated emitter back contact) แพร่หลายในการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ แต่คาดว่ากระบวนการที่แตกต่างออกไปจะกลายเป็นคู่แข่งอันดับต้นๆ TOPCon หรือหน้าสัมผัสแบบพาสซีฟออกไซด์ของทันเนล เปิดตัวสู่อุตสาหกรรมในปี 2013 โดยสถาบัน Fraunhofer สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในเยอรมนี และถูกใช้โดยผู้ผลิตกระแสหลักในจีนตั้งแต่อย่างน้อยปี 2019 โดยจะจับคู่ชั้นออกไซด์ของอุโมงค์กับเซลล์สุริยะ PERC เพื่อ ลดการสูญเสียการรวมตัวกันใหม่และเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์

ในขั้นตอนเพิ่มเติมไม่กี่ขั้นตอน TOPCon จะทำให้เซลล์ PERC มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลมากขึ้น

เทคโนโลยี PERC แบบธรรมดามีขีดจำกัดประสิทธิภาพทางทฤษฎีประมาณ 24% ซึ่งบ่งบอกว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์สามารถแปลงเป็นไฟฟ้าที่ใช้งานได้ได้มากเพียงใด ดังนั้น เพื่อผลักดันต่อไป ผู้ผลิตจึงใช้ "เทคโนโลยีการสัมผัสแบบพาสซีฟ" ขั้นสูงมากขึ้น LONGi ประกาศในปี 2564 ว่ามีประสิทธิภาพถึง 25.21% สำหรับเซลล์ TOPCon แบบสองหน้าชนิด n และไม่กี่เดือนต่อมา JinkoSolar ก็มีประสิทธิภาพถึง 25.4%

ความก้าวหน้าด้านประสิทธิภาพ TOPCon ที่เพิ่มขึ้นยังคงดำเนินต่อไปในปี 2022 โดยทรินา โซลาร์มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 25.5% ด้วยเซลล์ขนาด 210 มม. ที่ใหญ่ที่สุดในเดือนมีนาคม บริษัทยังไม่ได้เปิดตัวผลิตภัณฑ์ TOPCon สู่ตลาดอเมริกาเหนือ แต่นวัตกรรมอาจเข้าถึงชายฝั่งตะวันตกในไม่ช้านี้ เนื่องจาก TOPCon มีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของเซลล์เพิ่มขึ้นอย่างง่ายดาย Zixuan (Rocky) Li ผู้จัดการผลิตภัณฑ์ของ Trina Solar กล่าว

“ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นทำให้แผงสามารถเก็บเกี่ยวพลังงานได้มากขึ้นต่อหน่วยพื้นที่” เขากล่าว TOPCon มีอัตรา "สองหน้า" 80% เทียบกับ 70% ของ PERC ซึ่งช่วยให้โมดูล TOPCon "เก็บเกี่ยวพลังงานจากด้านหลังได้มากขึ้น เมื่อเทียบกับโมดูลสองหน้า PERC ซึ่งเอื้ออำนวยต่อโครงการสาธารณูปโภคแบบติดตั้งภาคพื้นดิน" Li กล่าว

ความก้าวหน้าของเซลล์เหล่านี้สามารถทำได้ค่อนข้างง่ายในเซลล์ PERC เมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการผลิตแบบใหม่ PERC เพิ่มฟิล์มนิรภัยที่ด้านหลังของเซลล์แสงอาทิตย์ธรรมดาเพื่อดูดซับแสงที่อาจผ่านพื้นผิวเซลล์เริ่มแรกได้มากขึ้น TOPCon ใช้ฟิล์ม PERC เดียวกันนั้นและเพิ่มชั้นออกไซด์บางพิเศษไว้ด้านบนเพื่อเป็นเกราะกั้นแสงที่ไม่ถูกดูดซับ

เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีเฮเทอโรจังค์ชั่น (HJT) ซึ่งรวมซิลิคอนผลึกและฟิล์มบางของซิลิคอนอสัณฐานเข้าไว้ในเซลล์แสงอาทิตย์ไฮบริดกำลังสูงเพียงเซลล์เดียว และต้องใช้กระบวนการผลิตที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง การเพิ่มชั้นออกไซด์หนึ่งชั้นให้กับเซลล์ PERC ถือเป็นการอัพเกรดการผลิตที่ง่ายกว่า

“TOPCon เพิ่มชั้นทู่ออกไซด์ของอุโมงค์เพิ่มเติมให้กับเซลล์ แต่สามารถเพิ่มลงในสายการผลิต PERC ที่มีอยู่ได้โดยมีสัดส่วนที่ค่อนข้างต่ำของต้นทุนทั้งหมด” Adam Detrick ผู้อำนวยการฝ่ายการจัดการผลิตภัณฑ์และบริการด้านเทคนิคของแผนก JinkoSolar ของสหรัฐอเมริกา กล่าว “ประสิทธิภาพและผลประโยชน์ด้านพลังงานที่เพิ่มขึ้นของ TOPCon ทำให้มีต้นทุนเงินทุนสุทธิต่ำที่สุดเต็มขนาด”

Detrick กล่าวว่า JinkoSolar มุ่งเน้นไปที่การเพิ่มกำลังการผลิต TOPCon แบบ n-type ซึ่งเป็นการนำเสนอเซลล์หลัก เนื่องจากบริษัทเห็นว่า TOPCon จะเป็นเทคโนโลยีเซลล์แบบพาสซีฟชั้นนำในตลาดภายในห้าปีข้างหน้า

“TOPCon นำเสนอการผสมผสานที่ดีที่สุดของประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือเมื่อเทียบกับต้นทุนเงินทุน และปรับให้เข้ากับพารามิเตอร์การออกแบบโมดูลที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย” เขากล่าว “ยังมีเทคโนโลยี n-type อื่นๆ เช่น HJT และ IBC แต่สถาปัตยกรรมเซลล์ที่แปลกใหม่กว่านั้นหมายความว่าพวกเขาต้องการเซลล์ไลน์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวด้วยต้นทุนเงินทุนที่สูงกว่ามาก”

อุตสาหกรรมสามารถคาดหวังได้ว่า TOPCon จะแพร่หลายอย่างรวดเร็วเช่นเดียวกับ PERC ในตลาดพลังงานแสงอาทิตย์แบบผลึกซิลิคอน ทันทีที่ผู้ผลิตยินดีอัปเดตสายการผลิตของตน

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อมูลอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ โปรดติดตามเซียะเหมินนกกระยางพลังงานแสงอาทิตย์ใหม่พลังงานเทคโนโลยี จำกัด