A globális energiaátalakítás hátterében, fotovoltaik , mint tiszta és megújuló energiaforma egyre fontosabb szerepet játszik. A fotovoltaikus cella technológia folyamatos fejlődése a fotovoltaikus ipar erőteljes fejlődésének hajtóereje. Jelenleg számos műszaki útvonal, mint például a PERC, a TOPCon, a heterojunction (HJT) és az IBC virágzó tendenciát mutat, amelyek mindegyike megmutatja egyedi előnyeit és lehetőségeit.
A PERC cellák gyártási folyamata viszonylag egyszerű, és a költségek alacsonyak. A jelenlegi tömegtermelés átalakítási hatékonysága közel van az elméleti 24,5%-os határához. Bár korábban fontos szerepet játszott a magasabb hatékonysági követelmények mellett, a PERC cellák fejlesztési tere viszonylag korlátozott.
A TOPCon cellák alagút oxid passzivációs kontaktcellák. Az alapelv az, hogy egy n-típusú szilícium ostya hátoldalára egy réteg szilícium-oxidot, majd egy erősen adalékolt poliszilícium filmréteget helyezünk fel. Ennek a technológiának magasabb az elméleti hatékonysági határa: az n típusú egyoldalas TOPCon cellák elméleti hatékonysági határa 27,1%, a kétoldalas poliszilícium passzivációé 28,7%. A PERC cellákkal összehasonlítva a TOPCon celláknak nagyobb tere van a hatékonyság javítására a jövőben. Kompatibilisek a meglévő PERC gyártósor berendezésekkel, és néhány meglévő berendezés felhasználható korszerűsítésre és átalakításra, csökkentve a beruházási költségeket és a műszaki kockázatokat. Ugyanakkor előnyük az alacsony csillapítási teljesítmény és a magas tömeggyártási költségteljesítmény, így a TOPCon cellákat fokozatosan széles körben alkalmazzák az ipari gyártók.
A heterojunkciós (HJT) sejtek amorf szilícium lerakódást alkalmaznak, hogy n-típusú szilícium lapkák alapján passzivációs rétegeket képezzenek. Előnye, hogy a tömeggyártási átalakítási hatásfok magas, a legmagasabb laboratóriumi átalakítási hatékonyság pedig eléri a 29,5%-ot. Egyesíti a kristályos szilícium cellák és a vékonyfilmes cellák előnyeit, és a magas konverziós hatékonyság, az alacsony folyamathőmérséklet, a nagy stabilitás, az alacsony csillapítási sebesség és a bifaciális energiatermelés jellemzői. A HJT celláknak azonban vannak kihívásai is, például a gyártósort a meglévő berendezésekkel korszerűsítették, valamint magasak a berendezés- és anyagköltségek.
Az IBC cellák a hátulról érintkező fotovoltaikus cellák általános kifejezése, beleértve az IBC-t, HBC-t, TBC-t, HPBC-t stb. Az n-típusú szilícium lapka szubsztrátum esetén nincs rácsvonal az elülső oldalon, így kiküszöbölhető a rács árnyékolási vesztesége. vonalelektróda. Elméleti konverziós hatásfoka 29,1%. Előnye, hogy nincs rácsvonal a felületen, így csökken az optikai veszteség. Az IBC szerkezet elméletileg 0,6-0,7%-kal növelheti a fotoelektromos konverziós hatásfokot. Az IBC-cellák azonban magas követelményeket támasztanak a szubsztrátum anyagokkal, összetett folyamatokkal és a tömeggyártás nehézségeivel, ami szintén korlátozza a nagyszabású alkalmazását.
A perovskit fotovoltaikus cellák perovszkit szerkezeti anyagokat használnak fényelnyelő anyagként. Jellemzőik a nagy energiaátalakítási hatékonyság, az alacsony ár és a könnyű súly. Jelenleg az iparosodás korai szakaszában járnak. Elméleti konverziós hatásfoka elérheti a 26,1%-ot, a csupa perovszkit rétegű cellák elméleti hatékonysága pedig akár 44%-ot is. Bár a perovszkit sejtek még mindig kihívásokkal néznek szembe a stabilitás és a nagy terület előkészítése terén, az elmúlt években gyorsan fejlődtek, és számos tudományos kutatóintézet és vállalkozás kulcsfontosságú kutatási és fejlesztési irányává váltak.
A fotovoltaikus cella technológia rohamos fejlődési szakaszban van, és a több műszaki út versenye és együttműködése elősegíti az ipar folyamatos fejlődését. Rövid távon az olyan technológiák, mint a TOPCon és az IBC, várhatóan gyorsan terjeszkednek a különböző alkalmazási forgatókönyvekben, és megvannak a maguk előnyei; és a heterojunkciós (HJT) technológia is erős piaci versenyképességgel rendelkezik majd a költségprobléma megoldása után.
Hosszú távon további technológiai áttörésekkel, költségcsökkentéssel fokozatosan összeolvadhatnak a különböző műszaki utak, vagy új, előnyösebb technológiák jelenhetnek meg. Az olyan feltörekvő technológiák, mint a perovszkit és perovszkit-kristályos szilícium halmozott cellák, várhatóan nagyobb előrelépést tesznek majd a jövőben, és új változásokat hoznak majd a fotovoltaikus iparban.
