TOPConソーラーパネル技術とは何ですか?

PERC（不動態化エミッター背面コンタクト）技術はソーラーパネル製造において広く普及していますが、別のプロセスが最有力候補として浮上すると予想されています。 TOPCon (トンネル酸化物不動態化コンタクト) は、2013 年にドイツのフラウンホーファー太陽エネルギーシステム研究所によって業界に導入され、少なくとも 2019 年以降は中国の主流メーカーで使用されています。トンネル酸化物層と PERC 太陽電池を組み合わせて、組換え損失を減らし、細胞効率を高めます。

TOPCon は、いくつかの追加手順で PERC セルをより強力かつ効率的にします。

普通の PERC 技術には理論上の効率限界が約 24% あり、これはパネルがどれだけの太陽エネルギーを使用可能な電力に変換できるかを示しています。そのため、メーカーは前進を続けるために、より高度な「不動態化接触技術」を使用しています。 LONGi は 2021 年に、n 型両面受光 TOPCon セルの効率が 25.21% に達したと発表し、その数か月後には、JinkoSolar が効率 25.4% に達しました。

TOPCon の効率向上は 2022 年も継続し、トリナ・ソーラーは 3 月に最大の 210 mm セルサイズで効率 25.5% に達しました。トリナ・ソーラーの製品マネージャー、ジシュアン（ロッキー）・リー氏は、同社はまだTOPCon製品を北米市場にリリースしていないが、TOPConはセルの効率と信頼性を容易に向上できるため、イノベーションが近いうちに西海岸にも届く可能性があると述べた。

「効率が高くなると、パネルは単位面積あたりより多くのエネルギーを収集できるようになります」と彼は言いました。 TOPConの「両面受光性」率はPERCの70%と比較して80%であり、これによりTOPConモジュールは「PERC両面受光モジュールと比較して背面からより多くのエネルギーを収集できるため、地上設置型公共事業プロジェクトに有利です」とリー氏は述べた。

これらのセルの進歩は、まったく新しい製造プロセスと比較すると、PERC セルで比較的簡単に達成されます。 PERC は、最初のセル表面を通過した可能性のある光をより多く吸収するために、通常の太陽電池の背面に不動態化フィルムを追加します。 TOPCon は、同じ PERC フィルムを使用し、吸収されない光を封じ込めるための別のバリアとしてその上に極薄の酸化物層を追加します。

結晶シリコンとアモルファスシリコン薄膜を 1 つの高出力ハイブリッド太陽電池に組み合わせ、まったく異なる製造プロセスを必要とするヘテロ接合技術 (HJT) と比較して、PERC セルに 1 つの酸化物層を追加することは、製造のアップグレードが容易です。

「TOPCon は追加のトンネル酸化物パッシベーション層をセルに追加しますが、総コストの比較的低い部分で既存の PERC ラインに追加することができます」とジンコソーラー米国部門の製品管理および技術サービス担当ディレクターのアダム・デトリック氏は述べています。 「TOPCon の追加の効率とエネルギー収量の利点により、フルスケールでの純資本コストが最も低くなります。」

デトリック氏は、ジンコソーラーは今後5年以内にTOPConが市場をリードする不動態化セル技術になると見込んでおり、主要なセル製品としてn型TOPConの容量拡大に注力していると述べた。

「TOPCon は資本コストと比較して効率と信頼性の最良の組み合わせを提供し、既存のモジュール設計パラメータに簡単に適合します。」と彼は言いました。 「HJT や IBC などの他の n 型テクノロジーもありますが、それらのよりエキゾチックな細胞構造は、はるかに高い資本コストがかかる独自の細胞株を必要とすることを意味します。」

業界は、メーカーが生産ラインの更新に前向きになればすぐに、TOPCon が結晶シリコン太陽電池市場で PERC と同様に急速に普及することを期待できます。

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