टॉपकॉन फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल तंत्रज्ञान आणि फायदे यांचे विहंगावलोकन
TOPCon (टनेल ऑक्साइड पॅसिव्हेटेड कॉन्टॅक्ट) फोटोव्होल्टेइक (पीव्ही) मॉड्यूल तंत्रज्ञान सेल कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी आणि खर्च कमी करण्यासाठी सौर उद्योगातील नवीनतम प्रगती दर्शवते. TOPCon तंत्रज्ञानाचा गाभा त्याच्या अद्वितीय पॅसिव्हेशन कॉन्टॅक्ट स्ट्रक्चरमध्ये आहे, ज्यामुळे सेलच्या पृष्ठभागावर वाहक पुनर्संयोजन प्रभावीपणे कमी होते, ज्यामुळे सेलची रूपांतरण कार्यक्षमता वाढते.
तांत्रिक ठळक मुद्दे
पॅसिव्हेशन कॉन्टॅक्ट स्ट्रक्चर: TOPCon पेशी सिलिकॉन वेफरच्या मागील बाजूस एक अति-पातळ ऑक्साईड सिलिकॉन थर (1-2nm) तयार करतात, त्यानंतर डोप केलेले पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन थर जमा केले जाते. ही रचना केवळ उत्कृष्ट इंटरफेस पॅसिव्हेशन प्रदान करत नाही तर एक निवडक वाहक वाहतूक चॅनेल देखील बनवते, ज्यामुळे बहुसंख्य वाहक (इलेक्ट्रॉन) पास होऊ शकतात आणि अल्पसंख्याक वाहक (छिद्र) पुन्हा एकत्र होण्यापासून रोखतात, अशा प्रकारे सेलचे ओपन-सर्किट व्होल्टेज (Voc) आणि भरणे लक्षणीय वाढते. घटक (FF).
उच्च रूपांतरण कार्यक्षमता: TOPCon पेशींची सैद्धांतिक कमाल कार्यक्षमता 28.7% इतकी जास्त आहे, जी पारंपारिक P-प्रकार PERC पेशींच्या 24.5% पेक्षा लक्षणीय आहे. व्यावहारिक ऍप्लिकेशन्समध्ये, TOPCon पेशींची मोठ्या प्रमाणात उत्पादन कार्यक्षमता 25% पेक्षा जास्त झाली आहे, ज्यामध्ये आणखी सुधारणा होण्याची शक्यता आहे.
कमी प्रकाश-प्रेरित डिग्रेडेशन (LID): N-प्रकार सिलिकॉन वेफर्समध्ये कमी प्रकाश-प्रेरित डिग्रेडेशन असते, याचा अर्थ असा की TOPCon मॉड्यूल्स वास्तविक वापरामध्ये उच्च प्रारंभिक कार्यप्रदर्शन राखू शकतात, दीर्घकालीन कामगिरीचे नुकसान कमी करतात.
ऑप्टिमाइझ केलेले तापमान गुणांक: TOPCon मॉड्यूल्सचे तापमान गुणांक PERC मॉड्यूल्सपेक्षा चांगले आहे, याचा अर्थ उच्च-तापमानाच्या वातावरणात, TOPCon मॉड्युल्सचा वीज निर्मिती हानी कमी आहे, विशेषतः उष्णकटिबंधीय आणि वाळवंटी प्रदेशांमध्ये जेथे हा फायदा विशेषतः स्पष्ट आहे.
सुसंगतता: TOPCon तंत्रज्ञान सध्याच्या PERC उत्पादन लाईन्सशी सुसंगत असू शकते, ज्यासाठी फक्त काही अतिरिक्त उपकरणे आवश्यक आहेत, जसे की बोरॉन डिफ्यूजन आणि थिन-फिल्म डिपॉझिशन उपकरणे, बॅकसाइड उघडणे आणि संरेखन न करता, उत्पादन प्रक्रिया सुलभ करणे.
उत्पादन प्रक्रिया
TOPCon पेशींच्या उत्पादन प्रक्रियेत प्रामुख्याने खालील चरणांचा समावेश होतो:
सिलिकॉन वेफरची तयारी: प्रथम, एन-टाइप सिलिकॉन वेफर्स सेलसाठी आधार सामग्री म्हणून वापरले जातात. एन-टाइप वेफर्समध्ये उच्च अल्पसंख्याक वाहक जीवनकाळ आणि चांगला कमकुवत प्रकाश प्रतिसाद असतो.
ऑक्साईड थर जमा करणे: सिलिकॉन वेफरच्या मागील बाजूस एक अति-पातळ ऑक्साईड सिलिकॉन थर जमा केला जातो. या ऑक्साईड सिलिकॉन लेयरची जाडी सामान्यतः 1-2nm च्या दरम्यान असते आणि ती निष्क्रियता संपर्क साधण्याची गुरुकिल्ली आहे.
डोप केलेले पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन डिपॉझिशन: ऑक्साईडच्या थरावर डोप केलेला पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन थर जमा होतो. हा पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन थर कमी-दाब रासायनिक वाष्प संचय (LPCVD) किंवा प्लाझ्मा-वर्धित रासायनिक वाष्प निक्षेप (PECVD) तंत्रज्ञानाद्वारे प्राप्त केला जाऊ शकतो.
एनीलिंग उपचार: पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन लेयरची स्फटिकता बदलण्यासाठी उच्च-तापमान ॲनिलिंग उपचार वापरले जातात, ज्यामुळे निष्क्रियता कार्यप्रदर्शन सक्रिय होते. कमी इंटरफेस पुनर्संयोजन आणि उच्च सेल कार्यक्षमता प्राप्त करण्यासाठी ही पायरी महत्त्वपूर्ण आहे.
मेटलायझेशन: फोटो व्युत्पन्न वाहक गोळा करण्यासाठी मेटल ग्रिड रेषा आणि संपर्क बिंदू सेलच्या पुढील आणि मागील बाजूस तयार होतात. पॅसिव्हेशन कॉन्टॅक्ट स्ट्रक्चरला हानी पोहोचवू नये म्हणून TOPCon पेशींच्या मेटालायझेशन प्रक्रियेवर विशेष लक्ष देणे आवश्यक आहे.
चाचणी आणि वर्गीकरण: सेल उत्पादन पूर्ण झाल्यानंतर, पेशी पूर्वनिर्धारित कामगिरी मानकांची पूर्तता करतात याची खात्री करण्यासाठी विद्युत कार्यप्रदर्शन चाचण्या घेतल्या जातात. सेल नंतर विविध बाजारपेठांच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी कार्यक्षमतेच्या मापदंडानुसार क्रमवारी लावले जातात.
मॉड्यूल असेंब्ली: पेशी मॉड्यूल्समध्ये एकत्र केल्या जातात, विशेषत: काच, EVA (इथिलीन-विनाइल एसीटेट कॉपॉलिमर), आणि पेशींचे संरक्षण करण्यासाठी आणि संरचनात्मक समर्थन प्रदान करण्यासाठी बॅकशीट सारख्या सामग्रीसह अंतर्भूत केले जातात.
फायदे आणि आव्हाने
TOPCon तंत्रज्ञानाचे फायदे त्याच्या उच्च कार्यक्षमता, कमी LID आणि चांगल्या तापमान गुणांकामध्ये आहेत, जे सर्व TOPCon मॉड्यूल्स अधिक कार्यक्षम बनवतात आणि वास्तविक अनुप्रयोगांमध्ये दीर्घायुषी असतात. तथापि, TOPCon तंत्रज्ञानाला खर्चाच्या आव्हानांचाही सामना करावा लागतो, विशेषत: प्रारंभिक उपकरणे गुंतवणूक आणि उत्पादन खर्चाच्या बाबतीत. सतत तांत्रिक प्रगती आणि खर्चात कपात केल्याने, TOPCon पेशींची किंमत हळूहळू कमी होईल, फोटोव्होल्टेइक मार्केटमध्ये त्यांची स्पर्धात्मकता वाढेल अशी अपेक्षा आहे.
सारांश, फोटोव्होल्टेइक उद्योगाच्या विकासासाठी TOPCon तंत्रज्ञान ही एक महत्त्वाची दिशा आहे. फोटोव्होल्टेइक उद्योगाच्या शाश्वत विकासासाठी भक्कम तांत्रिक सहाय्य प्रदान करून, विद्यमान उत्पादन रेषांशी सुसंगतता राखून ते तांत्रिक नावीन्यपूर्णतेद्वारे सौर सेलची रूपांतरण कार्यक्षमता सुधारते. सतत तांत्रिक प्रगती आणि खर्चात कपात करून, TOPCon फोटोव्होल्टेइक मॉड्यूल्स भविष्यात फोटोव्होल्टेइक मार्केटवर वर्चस्व गाजवतील अशी अपेक्षा आहे.
पुढे: आणखी नाही