TOPCon technologie kan verdere verhoging zonnecel efficiëntie

- Oct 09, 2018-

Een veelbelovende technologie is wat deskundigen in Azië vaak TOPCon noemen. Om te voorkomen dat misverstand: In Europa, de afkorting, die staat voor "Tunnel Oxide gepassiveerd Contact", is meer gekoppeld aan de ontwikkeling van het Fraunhofer ISE-een bijzondere variant van de trend.


Voor het concept, teneinde recombinatie verliezen van de metalen contacten en het silicium-oppervlak van cellen, wordt een dunne oxide-laag geïntroduceerd, naast zwaar gedoopt polykristallijne silicon tussen metalen contacten en wafer.


De vervoerders, d.w.z. elektronen en gehelen, kunnen tunnel door, als gevolg van een quantum-lichamelijke verschijnselen. Dit stelt de contactpersoon, terwijl de wafer is beter gepassiveerd en recombinatie verliezen zijn aanzienlijk verminderd ten opzichte van standaard technologie.


De efficiëntie van een cel is altijd gerelateerd aan het evenwicht een goed contact met lage contactweerstand tot stand te brengen, en het vermijden van recombinatie verliezen, die optreden op alle metalen gecontacteerd gebieden.


In standaard contacten, die bestaan uit pure metallisatie op de wafer, zijn de verliezen hoog. Selectieve emitter technologieën verminderen al deze verliezen voor front contactpersonen doordat de dopingcontroles selectief onder het metaal.


TOPCon is de volgende stap: als een extra geschenk, de oxide laag passiveringen het hele silicium wafer oppervlak tegelijkertijd, als het volledig bekleed.


"De belangrijkste apparatuur aan formulier TOPCon structuren al bestaat," zei Guangyao Jin, belangrijkste wetenschapper voor Solamet metallizations bij DuPont fotovoltaïsche Solutions, gevestigd in Shanghai. Inderdaad, lagedruk chemical vapor deposition (LPCVD), plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of zelfs sfeer druk chemical vapor deposition (APCVD), kan alle worden gebruikt.


De cel efficiëntie recht die Topcon met name belooft hangt af van de metallisatie pasta, die bepalen zal of de technologie kan worden overgedragen in kosteneffectieve massaproduktie, zei Jin. "Vandaag, metallisatie is het knelpunt," zei hij.


Jin en zijn team werken met cel beleidsmakers om te helpen de technologie slagen, en de nodige metallisatie oplossingen bieden.


De vereisten voor de metallisatie zijn heel anders dan die voor standaard contacten. Terwijl voor standaard contacten in het ontslag proces, het metaal moet doordringen via de passivering laag en het silicium zegel, met TOPCon touch, het boven de oxide laag moet blijven.


Voor n-type cellen werkt dit al prima. Jin schat dat volgend jaar, meer dan 1,5 GW van n-type productiecapaciteit zal worden opgewaardeerd tot TOPCon in China.


Voor n-type cellen met behulp van TOPCon technologie, zijn efficiëntie van meer dan 23% reeds bereikt, zei hij, hoewel de gemiddelde efficiëntie nog enigszins lager is geplaatst. "Nu de taak is om de gemiddelde efficiëntie verhogen met compatibele opbrengst tarieven in vergelijking met PERC mono," vervolgde hij.


Voor mono p-PERC-technologie, die momenteel een ongeveer 30% marktaandeel, is het nog steeds discutabel of en wanneer de TOPCon zal worden ingevoerd op een grotere schaal.


Hier lijkt het moeilijker om concrete getallen voor het recht van de efficiëntie in massaproductie. "Het recht bij de vaststelling van TOPCon naar p-type wordt verondersteld te zijn een beetje lager dan in de n-type," zei Jin. In de offertes die zijn gekoppeld aan de Chinese Top Runner-programma, heeft één winnaar echter toegepast met p-schakeling TOPCon technologie. De installatie wordt verwacht te realiseren in 2019.


Op het einde, zal de kosten in verband met eventuele efficiëntieverbeteringen bepalen of de technologie zal worden aangenomen. Mono PERC heeft bijvoorbeeld lagere productiekosten per watt dan standaard multi, volgens het laatste rapport van Bloomberg. Als zodanig, is het geen wonder dat de vraag om te upgraden van productielijnen momenteel hoog is.


Selectieve emitter technologie komt ook. Jin schat dat tegen het einde van volgend jaar, rond 20 GW van PERC mono cel productiecapaciteit zal al zijn opgewaardeerd.


Of TOPCon komt of niet, "er zijn nooit geweest zo veel opties voor mobiele ontwikkelaars," zei Jin. Bijvoorbeeld kan heterojunctie concurreren met TOPCon, hoewel het heeft als nadeel dat het de hoge temperaturen gebruikt in bestaande conventionele metallisatie oplossingen niet tolereren.


Technologie voor de nieuwe passivering methode werd het ook ontwikkeld door Centrotherm in samenwerking met Duitse research institute, ISFH. Ze gebruiken de term POLO (Poly-Si-op-Oxide).


De Duitse equipment manufacturer aan energie Taiwan 2018 gezegd dat er terug met een technologie voor PERC upgrade-een bedrijf lang gedomineerd door Zwitserland gebaseerde Meyer Burger.