U kontekstu globalne energetske transformacije, fotonaponski , kao čisti i obnovljivi oblik energije, igra sve važniju ulogu. Stalni napredak tehnologije fotonaponskih ćelija pokreće snažan razvoj fotonaponske industrije. Trenutačno više tehničkih ruta kao što su PERC, TOPCon, heterojunction (HJT) i IBC pokazuju trend procvata, a svaka pokazuje svoje jedinstvene prednosti i potencijal.
Proces proizvodnje PERC ćelija je relativno jednostavan, a cijena niska. Trenutna učinkovitost pretvorbe masovne proizvodnje blizu je svoje teorijske granice od 24,5%. Iako je igrao važnu ulogu u prošlosti, suočavajući se s većim zahtjevima učinkovitosti, razvojni prostor PERC ćelija je relativno ograničen.
TOPCon stanice su tunelske oksidne pasivizirane kontaktne ćelije. Osnovni princip je taloženje sloja silicijevog oksida na poleđini silicijske pločice n-tipa, a zatim taloženje sloja jako dopiranog polisilikonskog filma. Ova tehnologija ima višu teoretsku granicu učinkovitosti: teorijska granica učinkovitosti n-tipa jednostranih TOPCon ćelija je 27,1%, a ona dvostrano pasiviziranog polisilicija TOPCon je 28,7%. U usporedbi s PERC ćelijama, TOPCon ćelije imaju više prostora za poboljšanje učinkovitosti u budućnosti. Kompatibilni su s postojećom opremom proizvodne linije PERC, a dio postojeće opreme može se koristiti za nadogradnju i transformaciju, smanjujući investicijske troškove i tehničke rizike. U isto vrijeme, imaju prednosti niskog prigušenja i visokih troškova masovne proizvodnje, čineći TOPCon ćelije postupno široko prihvaćenim od strane industrijskih proizvođača.
Heterospoj (HJT) ćelije koriste taloženje amorfnog silicija za formiranje heterospojova kao pasivacijskih slojeva na bazi n-tipa silicijskih pločica. Njegova prednost je u tome što je učinkovitost pretvorbe masovne proizvodnje visoka, a najveća učinkovitost pretvorbe u laboratoriju doseže 29,5%. Kombinira prednosti ćelija od kristalnog silicija i ćelija s tankim filmom i ima karakteristike visoke učinkovitosti pretvorbe, niske procesne temperature, visoke stabilnosti, niske stope prigušenja i bifacijalne proizvodnje energije. Međutim, HJT ćelije također imaju neke izazove, kao što je proizvodna linija nadograđena postojećom opremom, a troškovi opreme i materijala su visoki.
IBC ćelije opći su izraz za fotonaponske ćelije sa stražnjim kontaktom, uključujući IBC, HBC, TBC, HPBC, itd. Sa silicijskom pločicom n-tipa kao supstratom, na prednjoj strani nema mrežne linije, čime se eliminira gubitak sjenčanja rešetke. linijska elektroda. Njegova teoretska učinkovitost pretvorbe je 29,1%. Prednost mu je u tome što na površini nema mrežne linije, čime se smanjuju optički gubici. IBC struktura može teoretski povećati učinkovitost fotoelektrične pretvorbe za 0,6-0,7%. Međutim, IBC ćelije imaju visoke zahtjeve za materijale supstrata, složene procese i poteškoće u masovnoj proizvodnji, što također ograničava njihovu široku primjenu.
Perovskitne fotonaponske ćelije koriste perovskitne strukturne materijale kao materijale koji apsorbiraju svjetlost. Imaju karakteristike visoke učinkovitosti pretvorbe energije, niske cijene i male težine. Trenutno su u ranoj fazi industrijalizacije. Njegova teoretska učinkovitost pretvorbe može doseći 26,1%, a teoretska učinkovitost naslaganih ćelija s perovskitom može biti čak 44%. Iako se perovskitne stanice još uvijek suočavaju s izazovima u pogledu stabilnosti i pripreme velikih površina, posljednjih su se godina brzo razvile i postale ključni smjer istraživanja i razvoja mnogih znanstveno-istraživačkih institucija i poduzeća.
Tehnologija fotonaponskih ćelija u fazi je brzog razvoja, a konkurencija i suradnja višestrukih tehničkih pravaca promicat će kontinuirani napredak industrije. Kratkoročno se očekuje da će se tehnologije kao što su TOPCon i IBC brzo proširiti u različitim scenarijima primjene sa svojim odgovarajućim prednostima; i heterojunction (HJT) tehnologija također će imati jaku tržišnu konkurentnost nakon rješavanja problema troškova.
Dugoročno, s daljnjim tehnološkim iskoracima i smanjenjem troškova, mogu se postupno spajati različiti tehnički pravci ili se mogu pojaviti nove i povoljnije tehnologije. Očekuje se da će tehnologije u nastajanju kao što su perovskite i perovskit-kristalne silicijeve ćelije više napredovati u budućnosti i unijeti nove promjene u fotonaponsku industriju.
