Ce sunt celulele solare TOPCon?

Ce sunt celulele solare TOPCon?

Producătorii de module fotovoltaice (PV) caută continuu modalități inovatoare de a îmbunătăți eficiența panourilor solare. Progresele în tehnologiile de fabricare a celulelor sunt esențiale pentru aceste îmbunătățiri, iar mai multe tehnologii noi concurează pentru dominanța pe piața PV solară.

În prezent, piața se îndreaptă către celulele solare HJT (Heterojunction) și TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) ca ultimele tendințe în dezvoltarea modulelor.

Tendințe și previziuni pentru tehnologiile celulelor solare

Raportul din 2022 al International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) subliniază câteva tendințe semnificative așteptate în următorii zece ani:

• Celule Solare PERC (Passivated Emitter Rear Contact): În prezent lider pe piață cu o cotă de 75%, se preconizează că tehnologia PERC va scădea la o cotă de 10% în următorii zece ani.
• Celule Solare N-type TOPCon: Se preconizează că vor crește de la o cotă de 10% în 2022 la 60% până în 2033, devenind tehnologia principală pentru wafer-ele de siliciu. Se așteaptă o creștere semnificativă începând din 2024.
• Celule Solare N-type HJT: Se estimează că vor crește de la o cotă de 9% în 2023 la peste 25% în următorul deceniu. Cu toate acestea, costurile mai mari de producție și liniile de producție incompatibile reprezintă provocări pentru tehnologia celulelor HJT.

Celule solare P-type PERC Vs N-type TOPCon

Tehnologia PERC reprezintă un compromis eficient din punct de vedere al costurilor între eficiență și producția în masă, atingând în prezent eficiențe de aproximativ 21.4%, cu o creștere proiectată la 22.75% în următorul deceniu. În contrast, celulele N-type TOPCon, dopate cu fosfor în loc de bor, oferă eficiențe mai mari și o mai bună rezistență la degradare și la extremele de temperatură. Eficiențele actuale ale celulelor TOPCon sunt de aproximativ 22.5%, fiind așteptate să crească la 24% în următorii zece ani.

Avantajele Tehnologiei TOPCon

1. Procesul de Fabricare: Modulele TOPCon pot fi produse folosind aceleași echipamente ca și modulele de tip P, minimizând cerințele de investiții de capital.
2. Eficiență Mai Mare: Institutul Fraunhofer ISE raportează că eficiențele TOPCon pot depăși 25%, comparativ cu maximul teoretic de 24% pentru celulele PERC.
3. Degradare Mai Mică: Modulele TOPCon prezintă o degradare a puterii mai mică în primul an și pe parcursul celor 30 de ani de utilizare, comparativ cu panourile PERC.
4. Coeficient de Temperatură Mai Mic: Rezistență mai bună la condițiile meteorologice extreme.
5. Rată Bifacială: Modulele TOPCon au un factor bifacial de până la 85%, comparativ cu 70% pentru modulele PERC, făcându-le mai eficiente în proiectele de utilitate montate la sol.
6. Performanță în Condiții de Lumină Scăzută: Eficiență mai mare în condiții de lumină scăzută, extinzând perioadele de generare a electricității pe parcursul zilei și îmbunătățind performanța pe termen lung.

Dezavantajele Tehnologiei TOPCon

Un dezavantaj major al celulelor TOPCon comparativ cu cele PERC este necesitatea crescută de argint (Ag) în producție. Celulele TOPCon folosesc pastă de argint pe ambele părți, spre deosebire de celulele PERC, care o folosesc doar pe o parte. Acest cost mai mare al materialului reprezintă o provocare în reducerea cheltuielilor totale de producție. Inovațiile în fabricare pot ajuta la reducerea cantității necesare de argint, făcând tehnologia mai rentabilă în viitor.

Modulele TOPCon de la Canadian Solar

Modulele TOPCon vor consolida poziția de lider a produselor și tehnologiei Canadian Solar, sporind totodată rentabilitatea investițiilor clienților:

• Coeficient de Temperatură: Coeficientul de temperatură al modulelor TOPCon de la Canadian Solar este de doar -0,30%/℃, ceea ce înseamnă că modulele TOPCon vor avea o performanță mai bună în medii calde comparativ cu produsele mainstream de pe piață.
• LID (Light Induced Degradation) Nul: Fără degradare indusă de lumină legată de bor-oxigen, ceea ce înseamnă că modulele TOPCon vor avea o degradare a puterii mai mică.
• Degradarea Puterii: Degradarea puterii modulelor TOPCon a fost de doar 1,0% după 2.000 de ore de testare în condiții de umezeală și căldură (DH2000), comparativ cu 1,9% degradare pentru modulele PERC în condiții similare.
• Rată Bifacială: Bifacialitatea modulelor bifaciale TOPCon poate ajunge până la 85%, cu un câștig semnificativ de putere de aproximativ 2% comparativ cu modulele bifaciale PERC în condiții similare pe teren.
• Garanție Limitată de Performanță: Garanție limitată de performanță de 30 de ani pentru modulele monofaciale TOPCon, comparativ cu 25 de ani pentru produsele monofaciale mainstream de pe piață.