Viena daudzsološa tehnoloģija ir tas, ko Āzijas eksperti bieži sauc par TOPCon. Lai izvairītos no pārpratumiem: Eiropā saīsinājums, kas apzīmē „Tunnel Oxide Passivated Contact”, ir vairāk saistīts ar Fraunhofer ISE attīstību - konkrēts tendences variants.
Koncepcijai, lai samazinātu rekombinācijas zudumus no metāla kontaktiem un šūnu silīcija virsmas, tiek ieviests plāns oksīda slānis papildus stipri dopētam polikristāliskam silikam starp metāla kontaktiem un vafeļu.
Pārvadātāji, ti, elektroni un veseli, var iztikt caur kvantu fizikālajām parādībām. Tas nosaka kontaktu, savukārt vafeļu ir labāk pasivizēti, un rekombinācijas zudumi ievērojami samazinās salīdzinājumā ar standarta tehnoloģiju.
Šūnas efektivitāte vienmēr ir saistīta ar labas saskares ar zemu kontaktu pretestību līdzsvaru un izvairīšanos no rekombinācijas zudumiem, kas rodas visās metāla saskares vietās.
Standarta kontaktos, kas sastāv no tīras metāla no vafeļa, zudumi ir lieli. Selektīvās emisijas tehnoloģijas jau samazina šos priekšējo kontaktu zudumus, palielinot dopingu selektīvi zem metāla.
TOPCon ir nākamais solis: Kā papildus dāvanu oksīda slānis vienlaicīgi pasvīto visu silīcija vafeļu virsmu, ja tas ir pilnībā pārklāts.
„Galvenā iekārta, kas veido TOPCon struktūras, jau pastāv,” sacīja Šanhajas fotoelektrisko risinājumu DuPont fotoelementu risinājumu galvenais zinātnieks Guangyao Jin. Patiešām, varētu izmantot arī zema spiediena ķīmisko tvaiku nosēdumu (LPCVD), plazmas pastiprinātu ķīmisko tvaiku nosēdumu (PECVD) vai pat atmosfēras spiediena ķīmisko tvaiku nosēdumu (APCVD).
Šūnu efektivitātes tiesības TOPCon sola īpaši atkarīgs no metalizēšanas pastas, kas noteiks, vai tehnoloģiju var pārnest uz rentablu masveida ražošanu, sacīja Džins. „Šodien, metalizācija ir sašaurinājums,” viņš teica.
Jin un viņa komanda strādā ar šūnu veidotājiem, lai palīdzētu tehnoloģijai gūt panākumus, un nodrošina nepieciešamos metalizācijas risinājumus.
Metalizācijas prasības ir diezgan atšķirīgas no standarta kontaktu prasībām. Kamēr standarta kontaktiem degšanas procesā metālam jāiet cauri pasivācijas slānim un pieskaras silīcija vafelei ar TOPCon, tai jāpaliek virs oksīda slāņa.
N tipa šūnām tas jau darbojas labi. Jin lēš, ka nākamgad vairāk nekā 1,5 GW n-tipa ražošanas jauda tiks modernizēta uz TOPCon Ķīnā.
Viņš teica, ka n-tipa šūnām, kurās izmanto TOPCon tehnoloģiju, jau ir sasniegti efektivitātes rādītāji, kas pārsniedz 23%, lai gan vidējā efektivitāte joprojām ir nedaudz zemāka. „Tagad uzdevums ir palielināt vidējo efektivitāti ar saderīgām ražas likmēm, salīdzinot ar PERC mono,” viņš turpināja.
P-PERC mono tehnoloģija, kurai pašlaik pieder aptuveni 30% tirgus daļas, joprojām ir apšaubāms, vai un kad TOPCon tiks ieviests plašākā mērogā.
Šeit šķiet grūtāk sniegt konkrētus skaitļus efektivitātes tiesībām masveida ražošanā. “Tiesības, pieņemot TOPCon uz p-tipa, ir mazliet zemākas nekā n-tipa,” sacīja Jin. Tomēr piedāvājumos, kas saistīti ar Ķīnas Top Runner programmu, viens uzvarētājs ir pieteicies ar p-tipa TOPCon tehnoloģiju. Paredzams, ka iekārta tiks realizēta 2019. gadā.
Visbeidzot, izmaksas, kas saistītas ar efektivitātes pieaugumu, noteiks, vai tehnoloģija tiks pieņemta. Piemēram, saskaņā ar jaunāko Bloomberg ziņojumu mono PERC ražošanas izmaksas par vatu ir zemākas par standarta multi. Tāpēc nav brīnums, ka pieprasījums uzlabot ražošanas līnijas pašlaik ir augsts.
Tuvojas arī selektīvās emisijas tehnoloģija. Jin lēš, ka līdz nākamā gada beigām aptuveni 20 GW PERC mono šūnu ražošanas jaudas jau būs uzlabotas.
Neatkarīgi no tā, vai tas nāk vai nav, “šūnu izstrādātājiem nav bijis tik daudz iespēju,” sacīja Jin. Piemēram, heterojunkcija var konkurēt ar TOPCon, lai gan tai ir trūkums, ka tā nevar pieļaut augstās temperatūras, ko izmanto esošajos parastajos metalizācijas risinājumos.
Jaunās passivācijas metodes tehnoloģiju izstrādāja arī Centrotherm sadarbībā ar Vācijas pētniecības institūtu ISFH. Viņi izmanto terminu POLO (Poly-Si-on-Oxide).
Vācijas iekārtu ražotājs teica Enerģētikas Taivānā 2018, ka tas ir atgriezies ar tehnoloģiju PERC modernizācijai - biznesam, kuru dominē Šveices uzņēmums Meyer Burger.
