ماژول خورشیدی M10 MBB, N-Tpye TopCon 108 نیم سلولی 420W-435W

سلول های خورشیدی TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) یک فناوری فتوولتائیک با راندمان بالا هستند که نشان دهنده پیشرفت بزرگی نسبت به طرح های سلول خورشیدی معمولی است.طراحی سلول TOPCon شامل یک لایه اکسید تونلی است که بین یک لایه تماس نازک سیلیکونی و لایه امیتر قرار گرفته است.لایه اکسید تونل مسیری با مقاومت کم برای حامل های بار فراهم می کند تا از لایه تماس سیلیکونی به لایه امیتر منتقل شوند و در نتیجه راندمان تبدیل انرژی را بهبود بخشد.

ساختار اصلی یک سلول خورشیدی TOPCon شامل یک بستر سیلیکونی نوع p است که روی آن یک لایه سیلیکونی نازک از نوع n قرار دارد.به دنبال آن یک لایه نازک از اکسید تونل، معمولا کمتر از 5 نانومتر ضخامت دارد.در بالای لایه اکسید تونل یک لایه دوپ شده از نوع n قرار دارد که تابش کننده سلول خورشیدی را تشکیل می دهد.در نهایت، یک شبکه تماس فلزی در سطح جلوی سلول قرار می گیرد تا حامل های بار تولید شده را جمع آوری کند.

یکی از مزایای اصلی سلول های خورشیدی TOPCon کیفیت غیرفعال شدن بالای اکسید تونل است.این جرم باعث ایجاد مکان‌های نوترکیبی کمتری برای حامل‌های بار تحریک‌شده، کاهش اتلاف انرژی و افزایش کارایی می‌شود.علاوه بر این، مسیر کم مقاومت ارائه شده توسط لایه اکسید تونل، حمل و نقل کارآمد حامل را از لایه تماس سیلیکون به قطره چکان ممکن می کند و کارایی را بیشتر بهبود می بخشد.

یکی دیگر از مزایای فناوری TOPCon عدم وجود میدان های سطح جلو است.سلول های خورشیدی معمولی اغلب شامل نواحی به شدت دوپ شده در سطح جلویی هستند تا انتقال حامل های بار را تسهیل کنند که منجر به از دست دادن کارایی می شود.طراحی TOPCon با تسهیل حمل و نقل حامل از طریق اکسید تونل، این مشکل را از بین می برد و در نتیجه عملکرد را بهبود می بخشد.

از نظر کارایی، سلول های خورشیدی TOPCon به رکورد جهانی بازده تبدیل 25.0% در محیط آزمایشگاهی دست یافتند، در مقایسه با بالاترین راندمان 23.4% برای سلول های خورشیدی سیلیکونی معمولی.این بهبود بهره وری به افزایش تولید انرژی و کاهش هزینه های انرژی خورشیدی تبدیل می شود.

سلول های خورشیدی TOPCon نیز دوام و پایداری بالاتری دارند.لایه اکسید تونل به طور موثر سطح سیلیکون را غیرفعال می کند و در نتیجه تخریب طول عمر حامل را در طول زمان کاهش می دهد.این منجر به عمر طولانی تر و هزینه های نگهداری کمتر نسبت به طرح های سلول خورشیدی معمولی می شود.

یکی از چالش های اصلی طراحی TOPCon پیچیدگی اضافی در تولید لایه اکسید تونل بود.این فرآیند می‌تواند گران‌تر و زمان‌برتر از تولید طرح‌های سنتی سلول‌های خورشیدی باشد.با این حال، پتانسیل افزایش راندمان و کاهش هزینه های نگهداری، این فناوری را به گزینه ای جذاب برای تولید سلول های خورشیدی در مقیاس بزرگ تبدیل می کند.

به طور کلی، سلول های خورشیدی TOPCon نشان دهنده یک پیشرفت بزرگ در فناوری فتوولتائیک است که مزایای بسیاری را از نظر کارایی، دوام و پایداری ارائه می دهد.با ادامه کاهش هزینه های تولید و افزایش راندمان، سلول های خورشیدی TOPCon ممکن است به یک گزینه رایج و مطلوب برای تولید انرژی خورشیدی تبدیل شود.