Apakah Sel Suria TOPCon?

Pengilang modul fotovoltaik (PV) sentiasa cuba mencari alternatif baharu yang lebih maju untuk meningkatkan kecekapan panel solar. Peningkatan kecekapan boleh dicapai dengan teknologi pembuatan sel yang inovatif, dan kini, terdapat beberapa yang bersaing dalam pasaran PV Solar.

Trend modul terkini menjangkakan pertumbuhan pasaran akan tertumpu pada sel solar HJT dan TOPCon.

Laporan 2022 daripada Pelan Hala Tuju Teknologi Antarabangsa untuk Fotovoltaik (ITRPV) menunjukkan beberapa arah aliran yang dijangkakan untuk 10 tahun akan datang:

♦ PERC(Passifated Emitter Rear Contact) teknologi sel solar kini merupakan peneraju pasaran dengan bahagian pasaran sekitar 75%. Tetapi ramalannya ialah bahagian sel PERC mono-Si jenis p akan berkurangan kepada kira-kira 10% dalam tempoh 10 tahun akan datang.

♦ TOPCon jenis NTeknologi (Tunnel Oxide Passivated Contact) akan memperoleh bahagian pasaran daripada kira-kira 10% pada 2022 sehingga 60% pada 2033, menjadi jenis wafer silikon arus perdana. Diramalkan bahawa peningkatan terbesar akan berlaku dari 2024.

♦ HJT jenis N(sel solar heterojunction) dijangka meningkat daripada kira-kira 9% (2023) kepada lebih 25% bahagian dalam tempoh sepuluh tahun akan datang. Pelaksanaan teknologi sel HJT masih mengalami kesukaran kerana kos pengeluaran sel solar yang lebih tinggi dan barisan pengeluaran yang tidak serasi dengan teknologi semasa. Proses ini tidak akan dibincangkan dalam artikel ini.

PERC jenis-P vs TopCon jenis-N

Teknologi PERC ialah kompromi kos efektif antara kecekapan dan pengeluaran besar-besaran. Tetapi meningkatkan kecekapan panel solar menggunakan kaedah ini berlaku pada kadar yang perlahan. Modul jenis P arus perdana hari ini mencapai kecekapan sekitar 21.4% yang akan meningkat kepada 22.75% dalam tempoh 10 tahun akan datang.

Sel solar TOPCon jenis N yang dipasang dalam modul PV kelihatan sama dengan sel PERC. Sel solar jenis-P dan jenis-N kedua-duanya dibuat daripada wafer silikon. Perbezaan di antara mereka terletak pada cara wafer didop dengan bahan kimia untuk meningkatkan pengeluaran elektrik.

Secara ringkasnya, sel jenis P didop dengan boron, manakala sel jenis N didop dengan fosforus. Secara perbandingan, fosforus merosot kurang daripada boron apabila terdedah kepada oksigen. Di samping itu, doping fosforus menambah elektron bebas kepada wafer, yang meningkatkan kecekapan.

Jadi, modul berasaskan jenis N boleh mencapai kecekapan yang lebih tinggi. Kecekapan hari ini hampir 22.5% akan meningkat sehingga 24% atau lebih dalam tempoh 10 tahun akan datang mengikut anggaran.

Masalah dengan proses pembuatan jenis N ialah ia masih lebih mahal.

Kelebihan teknologi TOPCon?

1- Proses pembuatan

Modul TOPCon boleh dihasilkan dengan mesin yang hampir sama dengan modul jenis P, yang bermaksud penggunaan sel TOPCon tidak memerlukan pelaburan modal yang tinggi untuk pengilang.

2- Kecekapan yang lebih tinggi

Menurut institut Fraunhofer ISE, kecekapan boleh melebihi 25%. Kecekapan teori maksimum sel PERC adalah sekitar 24%.

3- Kemerosotan yang lebih rendah

Modul TOPCon mempunyai kuasa degradasi kuasa yang lebih rendah pada tahun pertama dan selama 30 tahun penggunaan panel PV, berbanding panel PERC.

4- Pekali suhu yang lebih rendah

Sel TOPCon mempunyai ketahanan yang lebih baik terhadap senario cuaca ekstrem.

5- Kadar dwimuka

Faktor dwimuka untuk modul PV PERC telah ditentukan secara purata sekitar 70% berbanding sehingga 85% untuk panel TOPCon. Mereka mengumpul lebih banyak tenaga dari bahagian belakang berbanding modul dwimuka PERC, yang sesuai untuk projek utiliti pemasangan tanah. Dari segi estetik, ia juga boleh menjadi lebih menarik daripada panel solar PERC.

6- Prestasi cahaya rendah

Modul TOPcon mempunyai kecekapan yang lebih tinggi dalam keadaan cahaya malap, yang memanjangkan tempoh penjanaan elektrik pada siang hari dan meningkatkan prestasi pemasangan dari semasa ke semasa.

Kelemahan teknologi TOPCon?

Salah satu isu utama sel TOPCon berbanding sel PERC ialah ia memerlukan jumlah perak (Ag) yang lebih besar untuk pengeluaran.

Kedua-dua TOPCon dan PERC menggunakan pes perak semasa pengeluaran. Walau bagaimanapun, TOPCon menggunakan pes perak pada kedua-dua belah sel. Ini bermakna kos tidak akan pernah lebih rendah daripada PERC.

Proses pembuatan baharu mungkin berkesan dalam mengurangkan jumlah perak yang diperlukan, sementara masih memberikan kecekapan yang serupa atau lebih tinggi. Kos yang lebih rendah, sebagai balasan, akan membolehkan teknologi ini mencapai pasaran pada harga yang berpatutan.

Terdapat isu teknikal lain yang disebut di tempat lain: pemendapan boron, keperluan berbeza untuk keadaan bilik bersih yang mesti dipenuhi, dan ketidakupayaan pemancar terpilih semasa untuk digunakan pada pemancar hadapan TOPCon. Isu-isu ini berada di luar skop artikel ini.