Шта су ТОПЦон соларне ћелије?

Произвођачи фотонапонских (ПВ) модула увек покушавају да пронађу нове, напредније алтернативе за повећање ефикасности соларних панела. Побољшања ефикасности могу се постићи иновативним технологијама производње ћелија, а сада постоји неколико конкурената на тржишту соларних фотонапона.

Најновији тренд модула очекује да ће раст тржишта бити усредсређен на ХЈТ и ТОПЦон соларне ћелије.

Извештај из Међународне технолошке мапе пута за фотонапонску електричну енергију (ИТРПВ) за 2022. показује неке очекиване трендове у наредних 10 година:

♦ ПЕРЦ(Пасивирани Емиттер Реар Цонтацт) технологија соларних ћелија тренутно је лидер на тржишту са тржишним уделом од око 75%. Али предвиђа се да ће се удео моно-Си ПЕРЦ ћелија п-типа смањити на око 10% у наредних 10 година.

♦ Н-тип ТОПЦон(Тунел Окиде Пассиватед Цонтацт) технологија ће добити тржишни удео са око 10% у 2022. до 60% у 2033. години, постајући главни тип силицијумске плочице. Предвиђа се да ће се највећи пораст десити од 2024. године.

♦ ХЈТ типа Н(Хетеројукционе соларне ћелије) се очекује да ће порасти са око 9% (2023.) на преко 25% удела у наредних десет година. Имплементација ХЈТ ћелијске технологије и даље трпи потешкоће због већих трошкова производње соларних ћелија и некомпатибилне производне линије са тренутним технологијама. Овај процес неће бити покривен у овом чланку.

П-тип ПЕРЦ вс Н-тип ТопЦон

ПЕРЦ технологија је исплатив компромис између ефикасности и масовне производње. Али повећање ефикасности соларних панела коришћењем ове методе одвија се споро. Данашњи маинстреам модули типа П достижу ефикасност од око 21,4% која ће се повећати на 22,75% у наредних 10 година.

ТопЦон соларна ћелија Н типа инсталирана у ПВ модулу изгледа идентично ПЕРЦ ћелији. Соларне ћелије типа П и Н су направљене од силицијумске плочице. Разлика између њих лежи у начину на који су облатне допиране хемикалијама како би се побољшала производња електричне енергије.

Укратко, ћелије П-типа су допиране бором, док су ћелије Н-типа допиране фосфором. У поређењу са тим, фосфор се разграђује мање од бора када је изложен кисеонику. Поред тога, допинг фосфором додаје слободне електроне плочици, што повећава ефикасност.

Дакле, модули засновани на Н-типу могу постићи већу ефикасност. Данашња ефикасност од близу 22,5% ће се, према проценама, повећати до 24% у наредних 10 година.

Проблем са производним процесом типа Н је тај што је и даље скупљи.

Предности ТОПЦон технологије?

1- Процес производње

ТОПЦон модули се могу производити са практично истим машинама као и модули типа П, што значи да употреба ТОПЦон ћелија не захтева велика капитална улагања за произвођаче.

2- Већа ефикасност

Према Фраунхофер ИСЕ институту, ефикасност може да пређе 25%. Максимална теоријска ефикасност ПЕРЦ ћелије је око 24%.

3- Нижа деградација

ТОПЦон модули имају нижу снагу деградације снаге током прве године и током 30 година употребе ПВ панела, у поређењу са ПЕРЦ панелима.

4- Нижи температурни коефицијент

ТОПЦон ћелије имају бољу отпорност на екстремне временске прилике.

5- Стопа двостраности

Бифацијални фактор за ПЕРЦ ПВ модуле је у просеку утврђен на око 70% у поређењу са до 85% за ТОПЦон панеле. Они прикупљају више енергије са задње стране у поређењу са ПЕРЦ бифацијалним модулима, што је повољно за комуналне пројекте на земљи. Естетски, они такође могу бити привлачнији од ПЕРЦ соларних панела.

6- Перформансе при слабом осветљењу

ТОПцон модули имају већу ефикасност у условима слабог осветљења, што продужава период производње електричне енергије током дана и побољшава перформансе инсталације током времена.

Недостаци ТОПЦон технологије?

Један од главних проблема ТОПЦон ћелија у поређењу са ПЕРЦ ћелијама је то што им је потребна већа количина сребра (Аг) за производњу.

И ТОПЦон и ПЕРЦ користе сребрну пасту током производње. Међутим, ТОПЦон користи сребрну пасту са обе стране ћелија. То значи да трошкови никада неће бити нижи од ПЕРЦ-а.

Нови производни процеси могу бити ефикасни у смањењу потребне количине сребра, а да притом дају сличну или већу ефикасност. Нижи трошкови ће, заузврат, омогућити да се ова технологија појави на тржишту по разумним ценама.

Постоје и други технички проблеми поменути на другом месту: таложење бора, различити захтеви за услове чисте собе који морају бити испуњени и немогућност тренутног селективног емитера да се примени на ТОПЦон предњи емитер. Ова питања су ван оквира овог чланка.