Cos'è la tecnologia dei pannelli solari TOPCon?

Sebbene la tecnologia PERC (contatto posteriore passivato dell’emettitore) sia diventata onnipresente nella produzione di pannelli solari, si prevede che un processo diverso emergerà come principale contendente. TOPCon, o contatto passivato con ossido di tunnel, è stato introdotto nel settore nel 2013 dall'Istituto Fraunhofer per i sistemi di energia solare in Germania ed è stato utilizzato dai principali produttori cinesi almeno dal 2019. Abbina uno strato di ossido di tunneling con una cella solare PERC per ridurre le perdite di ricombinazione e aumentare l’efficienza cellulare.

In pochi passaggi aggiuntivi, TOPCon rende una cella PERC più potente ed efficiente.

La semplice tecnologia PERC ha un limite di efficienza teorico di circa il 24%, che indica la quantità di energia solare che il pannello può convertire in elettricità utilizzabile, quindi per continuare ad andare avanti, i produttori utilizzano la “tecnologia di contatto passivato” più avanzata. LONGi ha annunciato nel 2021 di aver raggiunto un'efficienza del 25,21% per le celle TOPCon bifacciali di tipo n e pochi mesi dopo JinkoSolar ha raggiunto un'efficienza del 25,4%.

I progressi incrementali in termini di efficienza TOPCon sono continuati nel 2022: Trina Solar ha raggiunto il 25,5% di efficienza con la cella più grande da 210 mm a marzo. L’azienda non ha ancora rilasciato un prodotto TOPCon sul mercato nordamericano, ma l’innovazione potrebbe raggiungere presto le coste occidentali grazie ai facili guadagni di TOPCon in termini di efficienza e affidabilità delle celle, ha affermato Zixuan (Rocky) Li, product manager di Trina Solar.

"Una maggiore efficienza consente al pannello di raccogliere più energia per unità di superficie", ha affermato. TOPCon ha un tasso di “bifaccialità” dell’80% rispetto al 70% di PERC, il che consente ai moduli TOPCon di “raccogliere più energia dal lato posteriore rispetto ai moduli bifacciali PERC, il che è favorevole per i progetti di utilità montati a terra”, ha affermato Li.

Questi progressi cellulari si ottengono piuttosto facilmente sulle celle PERC rispetto ai nuovissimi processi di produzione. Il PERC aggiunge una pellicola passivata sul retro delle normali celle solari per assorbire più luce che potrebbe essere passata attraverso la superficie iniziale della cella. TOPCon prende la stessa pellicola PERC e aggiunge uno strato di ossido ultrasottile sulla parte superiore come un'altra barriera per contenere la luce non assorbita.

Rispetto alla tecnologia dell’eterogiunzione (HJT), che combina silicio cristallino e film sottile di silicio amorfo in un’unica cella solare ibrida ad alta potenza e richiede un processo di produzione totalmente diverso, l’aggiunta di uno strato di ossido a una cella PERC rappresenta un aggiornamento di produzione più semplice.

"TOPCon aggiunge un ulteriore strato di passivazione dell'ossido di tunneling alla cella, ma può essere aggiunto alle linee PERC esistenti per una parte relativamente bassa del costo totale", ha affermato Adam Detrick, direttore della gestione del prodotto e dei servizi tecnici per la divisione statunitense di JinkoSolar. “I vantaggi aggiuntivi in ​​termini di efficienza e rendimento energetico di TOPCon lo rendono il costo di capitale netto più basso su vasta scala”.

Detrick ha affermato che JinkoSolar è focalizzata sulla crescita della capacità TOPCon di tipo n come offerta di celle primarie poiché ritiene che TOPCon diventi la principale tecnologia di celle passivate sul mercato entro i prossimi cinque anni.

"TOPCon offre la migliore combinazione di efficienza e affidabilità rispetto al costo di capitale e si adatta facilmente ai parametri di progettazione dei moduli esistenti", ha affermato. “Esistono altre tecnologie di tipo n come HJT e IBC, ma la loro architettura cellulare più esotica implica che richiedono linee cellulari uniche a costi di capitale molto più elevati”.

L’industria può aspettarsi che TOPCon diventi rapidamente onnipresente quanto PERC nel mercato solare del silicio cristallino, non appena i produttori saranno disposti ad aggiornare le loro linee di produzione.

Per ulteriori informazioni sul settore dell'energia solare, seguireXiamen Egret Solar New Energy Technology Co., Ltd.