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Prima di provare a comprendere la tecnologia dietro Celle solari TOPCon, diamo una breve occhiata alla tecnologia PERC, poiché lo schema generale di una cella solare PERC e TOPCon sono abbastanza simili.

Celle solari PERC presentano uno strato di passivazione dielettrica extra sul retro della cella che cattura più raggi solari, riflettendoli nella cella solare per la conversione in elettricità per una maggiore efficienza. Esistono due tipi di celle solari PERC: tipo N e tipo P.

La differenza principale tra una cella PERC di tipo P e di tipo n sta negli atomi con cui è drogato il wafer di silicio, che influisce sul numero di elettroni. Nelle celle PERC di tipo P, lo strato di silicio è drogato con boro, il che significa che c'è una carenza di un elettrone, rendendo la cella caricata positivamente. D'altra parte, le cellule PERC di tipo n sono drogate con fosforo, ovvero un elettrone in più, rendendole caricate negativamente. In breve, le celle PERC di tipo N sono generalmente più efficienti delle celle di tipo P.

Passiamo ora alle celle solari TOPCon.

Le celle solari TOPCon utilizzano uno strato di ossido di tunneling micro-nano e uno strato di polisilicio intrinseco, selettivo per il vettore, sul retro. Inoltre, uno stack dielettrico e uno strato antiriflesso passivano la parte anteriore. Insieme, questi componenti offrono una tecnologia di contatto di passivazione ad alta efficienza e all'avanguardia. Il sottile strato di silicio funge da strato di passivazione superficiale, consentendo un miglioramento bidirezionale delle prestazioni di passivazione e della conduttività elettrica, riducendo al minimo la ricombinazione sotterranea.

Le celle TOPCon sono simili alle celle solari n-PERC. Pertanto, a differenza di altre potenziali nuove tecnologie, le celle solari PERC esistenti possono essere facilmente aggiornate alle celle solari TOPCon aggiungendo uno strato di passivazione di ossido di tunnel. Questo aggiornamento riduce il costo totale del miglioramento dell’efficienza delle linee PERC esistenti e fornisce innovazioni tecnologiche aggiornate.

Celle solari TOPCon: i maggiori vantaggi

TOPCon è una promettente tecnologia per celle solari che potrebbe sostituire altre tecnologie del settore, come PERC/PERT e HJT, che si stanno rapidamente avvicinando al limite di efficienza o comportano costi significativi a lungo termine. Ecco due vantaggi vitali delle celle solari TOPCon che potrebbero aiutarlo a diventare mainstream nel prossimo futuro.

Limite superiore di efficienza elevato

Le celle solari TOPCon si rivelano un'opzione interessante poiché le aziende desiderano tecnologie alternative per le celle solari con bassi costi di produzione, procedure meno complicate e un maggiore potenziale di efficienza.

Le celle solari TOPCon sono dotate di silicio di tipo N, che offre efficienza e stabilità, a differenza di altre tecnologie nel settore dell'energia solare con problemi come l'elevato degrado del LID e del LeTID.

Diversi studi hanno rilevato che il limite superiore dell’efficienza teorica per le celle solari TOPCon è compreso tra il 28,2 e il 28,7%. Questa efficienza è di gran lunga superiore a quella delle celle PERC, che si attestano al 24,5%. E una maggiore efficienza porta a una maggiore raccolta di energia per unità di superficie.

Processo di produzione adattabile

Come affermato in precedenza, TOPCon è molto simile a una versione modificata delle celle PERC. Pertanto, le celle solari TOPCon possono essere facilmente prodotte aggiungendo alcuni processi extra ai processi di produzione e alle linee di prodotti PERC ben consolidati. Questa compatibilità tra le due tecnologie significa che l’adozione della tecnologia TOPCon è più accessibile a coloro che già utilizzano celle PERC.

Conclusione

Le celle solari TOPCon offrono una combinazione di efficienza senza precedenti, costi di capitale relativamente bassi e la capacità di adattarsi facilmente ai parametri di progettazione dei moduli esistenti. Sebbene esistano altre tecnologie di celle solari di tipo n come IBC e HJT, richiedono linee cellulari uniche e costi di capitale più elevati. Vale quindi la pena prendere in considerazione le celle solari TOPCon.

Diverse aziende produttrici di moduli solari, tra cui LONGi e TrinaSolar, hanno già aggiornato le loro linee di produzione, e altre stanno pianificando di farlo presto. Pertanto, l’industria delle energie rinnovabili può aspettarsi che TOPCon cresca e diventi universale quanto la tecnologia PERC.