Pe fundalul transformării energetice globale, fotovoltaice , ca formă de energie curată și regenerabilă, joacă un rol din ce în ce mai important. Progresul continuu al tehnologiei celulelor fotovoltaice conduce la dezvoltarea viguroasă a industriei fotovoltaice. În prezent, mai multe rute tehnice, cum ar fi PERC, TOPCon, heterojonction (HJT) și IBC prezintă o tendință înfloritoare, fiecare arătându-și avantajele și potențialul unic.
Procesul de fabricație al celulelor PERC este relativ simplu și costul este scăzut. Eficiența actuală de conversie a producției de masă este aproape de limita sa teoretică de 24,5%. Deși a jucat un rol important în trecut, confruntându-se cu cerințe de eficiență mai ridicate, spațiul de dezvoltare al celulelor PERC este relativ limitat.
Celulele TOPCon sunt celule de contact de pasivare a oxidului de tunel. Principiul de bază este de a depune un strat de oxid de siliciu pe spatele unei plăci de siliciu de tip n și apoi de a depune un strat de film de polisiliciu puternic dopat. Această tehnologie are o limită de eficiență teoretică mai mare: limita de eficiență teoretică a celulelor TOPCon de tip n cu o singură față este de 27,1%, iar cea a pasivării cu polisiliciu pe două fețe TOPCon este de 28,7%. În comparație cu celulele PERC, celulele TOPCon au loc mai mult pentru îmbunătățirea eficienței în viitor. Sunt compatibile cu echipamentele existente ale liniei de producție PERC, iar unele echipamente existente pot fi utilizate pentru modernizare și transformare, reducând costurile de investiție și riscurile tehnice. În același timp, au avantajele unei performanțe scăzute de atenuare și performanță ridicată a costurilor de producție în masă, ceea ce face ca celulele TOPCon să fie adoptate treptat de producătorii din industrie.
Celulele de heterojuncție (HJT) folosesc depunerea de siliciu amorf pentru a forma heterojoncțiuni ca straturi de pasivare pe baza plăcilor de siliciu de tip n. Avantajul său este că eficiența de conversie a producției de masă este ridicată, iar cea mai mare eficiență de conversie în laborator ajunge la 29,5%. Combină avantajele celulelor de siliciu cristalin și ale celulelor cu peliculă subțire și are caracteristicile unei eficiențe ridicate de conversie, temperatură scăzută a procesului, stabilitate ridicată, rată scăzută de atenuare și generare de energie bifacială. Cu toate acestea, celulele HJT au și unele provocări, cum ar fi linia de producție modernizată cu echipamentele existente, iar costurile cu echipamentele și materialele sunt mari.
Celulele IBC sunt un termen general pentru celulele fotovoltaice cu contact din spate, inclusiv IBC, HBC, TBC, HPBC etc. Cu placă de siliciu de tip n ca substrat, nu există nicio linie de grilă pe partea frontală, eliminând pierderea de umbrire a rețelei. electrod de linie. Eficiența sa teoretică de conversie este de 29,1%. Avantajul său este că nu există o linie de grilă pe suprafață, reducând astfel pierderile optice. Structura IBC poate crește, teoretic, eficiența conversiei fotoelectrice cu 0,6-0,7%. Cu toate acestea, celulele IBC au cerințe ridicate pentru materialele substrat, procese complexe și dificultate în producția de masă, ceea ce limitează, de asemenea, aplicarea pe scară largă.
Celulele fotovoltaice perovskite folosesc materiale structurale perovskite ca materiale care absorb lumina. Au caracteristicile unei eficiențe ridicate de conversie a energiei, preț scăzut și greutate redusă. În prezent se află în fazele incipiente ale industrializării. Eficiența sa teoretică de conversie poate ajunge la 26,1%, iar eficiența teoretică a celulelor stivuite integral perovskit poate fi de până la 44%. Deși celulele perovskite se confruntă încă cu provocări în ceea ce privește stabilitatea și pregătirea pe suprafețe mari, ele s-au dezvoltat rapid în ultimii ani și au devenit direcția cheie de cercetare și dezvoltare a multor instituții și întreprinderi de cercetare științifică.
Tehnologia celulelor fotovoltaice se află într-o etapă de dezvoltare rapidă, iar competiția și cooperarea mai multor rute tehnice vor promova progresul continuu al industriei. Pe termen scurt, tehnologii precum TOPCon și IBC se așteaptă să se extindă rapid în diferite scenarii de aplicație, cu avantajele lor respective; și tehnologia heterojuncție (HJT) va avea, de asemenea, o competitivitate puternică pe piață după rezolvarea problemei costurilor.
Pe termen lung, cu noi descoperiri tehnologice și reduceri de costuri, diferite rute tehnice se pot îmbina treptat sau pot apărea tehnologii noi și mai avantajoase. Tehnologiile emergente, cum ar fi celulele stivuite cu perovskit și siliciu cristalin, sunt de așteptat să facă progrese mai mari în viitor și să aducă noi schimbări în industria fotovoltaică.