Mot bakgrund av global energiomvandling, solceller , som en ren och förnybar energiform, spelar en allt viktigare roll. Den kontinuerliga utvecklingen av solcellsteknik driver den kraftfulla utvecklingen av solcellsindustrin. För närvarande visar flera tekniska rutter som PERC, TOPCon, heterojunction (HJT) och IBC en blomstrande trend som var och en visar sina unika fördelar och potential.
Tillverkningsprocessen för PERC-celler är relativt enkel och kostnaden är låg. Den nuvarande massproduktionens konverteringseffektivitet är nära den teoretiska gränsen på 24,5 %. Även om det har spelat en viktig roll tidigare, med högre effektivitetskrav, är utvecklingsutrymmet för PERC-celler relativt begränsat.
TOPCon-celler är tunnlande oxidpassiveringskontaktceller. Grundprincipen är att avsätta ett lager av kiseloxid på baksidan av en kiselskiva av n-typ, och sedan lägga ett lager av kraftigt dopad polykiselfilm. Denna teknologi har en högre teoretisk effektivitetsgräns: den teoretiska effektivitetsgränsen för enkelsidiga TOPCon-celler av n-typ är 27,1 % och den för dubbelsidig passivering av polykisel TOPCon är 28,7 %. Jämfört med PERC-celler har TOPCon-celler större utrymme för effektivitetsförbättringar i framtiden. De är kompatibla med befintlig PERC produktionslinjeutrustning, och viss befintlig utrustning kan användas för uppgradering och transformation, vilket minskar investeringskostnader och tekniska risker. Samtidigt har de fördelarna med låg dämpningsprestanda och hög massproduktionskostnadsprestanda, vilket gör att TOPCon-celler gradvis blir allmänt antagna av industritillverkare.
Heterojunction (HJT) celler använder amorf kiselavsättning för att bilda heterojunctions som passiveringsskikt på basis av n-typ kiselskivor. Dess fördel är att massproduktionens konverteringseffektivitet är hög och den högsta laboratoriekonverteringseffektiviteten når 29,5%. Den kombinerar fördelarna med kristallina kiselceller och tunnfilmsceller och har egenskaperna hög omvandlingseffektivitet, låg processtemperatur, hög stabilitet, låg dämpningshastighet och bifacial kraftgenerering. Men HJT-celler har också vissa utmaningar, som att produktionslinjen uppgraderas med befintlig utrustning, och utrustningen och materialkostnaderna är höga.
IBC-celler är en allmän term för fotovoltaiska celler med tillbakakontakt, inklusive IBC, HBC, TBC, HPBC, etc. Med n-typ kiselskiva som substrat finns det ingen rutnätslinje på framsidan, vilket eliminerar skuggförlusten av gallret linjeelektrod. Dess teoretiska omvandlingseffektivitet är 29,1%. Dess fördel är att det inte finns någon rutnätslinje på ytan, vilket minskar optisk förlust. IBC-strukturen kan teoretiskt öka den fotoelektriska omvandlingseffektiviteten med 0,6-0,7%. IBC-celler har dock höga krav på substratmaterial, komplexa processer och svårigheter vid massproduktion, vilket också begränsar dess storskaliga tillämpning.
Perovskite fotovoltaiska celler använder perovskite strukturella material som ljusabsorberande material. De har egenskaperna hög energiomvandlingseffektivitet, lågt pris och låg vikt. De befinner sig för närvarande i ett tidigt skede av industrialiseringen. Dess teoretiska omvandlingseffektivitet kan nå 26,1 %, och den teoretiska effektiviteten för staplade celler i hel perovskit kan vara så hög som 44 %. Även om perovskitceller fortfarande står inför utmaningar i stabilitet och beredning av stora områden, har de utvecklats snabbt under de senaste åren och har blivit den viktigaste forsknings- och utvecklingsriktningen för många vetenskapliga forskningsinstitutioner och företag.
Fotovoltaisk cellteknik befinner sig i ett skede av snabb utveckling, och konkurrensen och samarbetet mellan flera tekniska rutter kommer att främja branschens kontinuerliga framsteg. På kort sikt förväntas teknologier som TOPCon och IBC snabbt expandera i olika tillämpningsscenarier med sina respektive fördelar; och heterojunction (HJT) teknologi kommer också att ha en stark konkurrenskraft på marknaden efter att ha löst kostnadsproblemet.
I det långa loppet, med ytterligare tekniska genombrott och kostnadsminskningar, kan olika tekniska vägar successivt smälta samman, eller nya och mer fördelaktiga tekniker kan dyka upp. Framväxande teknologier som perovskit och perovskitkristallina kiselstaplade celler förväntas göra större framsteg i framtiden och medföra nya förändringar i solcellsindustrin.
