إحدى التقنيات الواعدة هي ما يسميه الخبراء في آسيا بـ TOPCon. لتجنب سوء الفهم: في أوروبا ، يرتبط الاختصار ، الذي يقصد به "جهة الاتصال بأكسيد النفق المتصل" ، بشكل أكبر بتطوير شركة Fraunhofer ISE - وهو نوع معين من الاتجاه.
بالنسبة للمفهوم ، من أجل الحد من خسائر إعادة التركيب من جهات الاتصال المعدنية وسطح خلايا السليكون ، يتم إدخال طبقة رقيقة من الأكسيد ، بالإضافة إلى السيليكون متعدد البلورات المخضب بشدة بين الاتصالات المعدنية والويفر.
يمكن للناقلات ، أي الإلكترونات والأجماع ، أن تمر عبرها ، بسبب الظواهر الفيزيائية الكمومية. هذا يثبت الاتصال ، في حين يتم تخميل رقاقة الرقاقة بشكل أفضل ، ويتم تقليل خسائر إعادة التركيب بشكل كبير مقارنة بالتكنولوجيا القياسية.
ترتبط كفاءة الخلية دائمًا بتوازن إنشاء اتصال جيد مع مقاومة تلامس منخفضة ، وتجنب خسائر إعادة التركيب ، التي تحدث في جميع المناطق التي يتم الاتصال بها بالمعدن.
في الاتصالات القياسية ، والتي تتكون من المعدن النقي على الرقاقة ، تكون الخسائر عالية. بالفعل تقلل تقنيات الانتقائية الانتقائية هذه الخسائر للجهات الأمامية عن طريق زيادة المنشطات بشكل انتقائي تحت المعدن.
TOPCon هي الخطوة التالية: كهدية إضافية ، تقوم طبقة الأكسيد بتخليق سطح رقاقة السيليكون بأكمله في وقت واحد ، إذا كانت مطلية بالكامل.
وقال غوانغياو جين ، كبير العلماء في شركة "سولامت" المتخصصة في مجال إنتاج الألواح الضوئية في شركة "دوبونت فوتوفولتِك سوليوشنز" ومقرها في شنغهاي: "إن المعدات الرئيسية لتشكيل هياكل" توبكون "موجودة بالفعل. في الواقع ، يمكن استخدام كل من ترسيب البخار الكيميائي منخفض الضغط (LPCVD) ، ترسيب البخار الكيميائي المحسّن بالبلازما (PECVD) ، أو حتى ترسب البخار الكيميائي للضغط الجوي (APCVD).
وقال جين إن استحقاق كفاءة الخلية "توبكون" يعد بشكل خاص يعتمد على عجينة المعدن التي ستحدد ما إذا كان يمكن نقل التكنولوجيا إلى إنتاج ضخم فعال من حيث التكلفة. "اليوم ، المعدنة هي عنق الزجاجة ،" قال.
يعمل جين وفريقه مع صناع الخلايا لمساعدة التكنولوجيا على النجاح ، وتوفير حلول التعدين الضرورية.
تختلف متطلبات معدنة المعادن تمامًا عن متطلبات الاتصالات القياسية. بينما بالنسبة لجهات الاتصال القياسية في عملية الحرق ، يجب أن يخترق المعدن طبقة التخميل ويلمس رقاقة السيليكون ، مع TOPCon ، يجب أن يبقى فوق طبقة الأكسيد.
بالنسبة إلى الخلايا من النوع n ، يعمل هذا بالفعل بشكل جيد. يقدر جين أنه في العام المقبل ، سيتم ترقية أكثر من 1.5 جيجاواط من الطاقة الإنتاجية من النوع n إلى TOPCon في الصين.
أما بالنسبة للخلايا من النوع n التي تستخدم تكنولوجيا TOPCon ، فقد تم الوصول بالفعل إلى كفاءات تزيد عن 23٪ ، على الرغم من أن متوسط الكفاءة لا يزال أقل من ذلك بقليل. "الآن المهمة هي زيادة متوسط الكفاءة مع معدلات العائد متوافقة مقارنة مع أحادي PERC" ، وتابع.
بالنسبة إلى تكنولوجيا P-PERC أحادية النطاق ، التي تمتلك حاليًا حصة سوقية تبلغ 30٪ تقريبًا ، لا يزال الأمر محل جدل حول ما إذا كان سيتم طرح TOPCon على نطاق أوسع أم لا.
هنا يبدو أكثر صعوبة لتوفير أرقام ملموسة لاستحقاق الكفاءة في الإنتاج الضخم. وقال جين: "من المفترض أن يكون الاستحقاق عند اعتماد TOPCon على النوع p أقل قليلاً من النوع n". ومع ذلك ، في المناقصات المرتبطة ببرنامج Top Topner الصيني ، قام أحد الفائزين بتطبيق تقنية TOPCon من نوع p. ومن المتوقع أن يتحقق التثبيت في عام 2019.
وفي النهاية ، فإن التكاليف المرتبطة بأي مكاسب في الكفاءة ستحدد ما إذا كانت التكنولوجيا ستعتمد أم لا. على سبيل المثال ، أحادي PERC لديها تكاليف إنتاج أقل لكل واط من متعدد القياسية ، وفقا لأحدث تقرير بلومبيرج. على هذا النحو ، فلا عجب أن الطلب على ترقية خطوط الإنتاج مرتفع حاليًا.
تكنولوجيا الانتقاع الانتقائي هو أيضا قادم. ويقدر جين أنه بحلول نهاية العام المقبل ، سيتم بالفعل ترقية حوالي 20 جيجاواط من قدرة إنتاج الخلايا أحادية الخلية PERC.
سواء أكانت توبكون تأتي أم لا ، "لم يكن هناك الكثير من الخيارات لمطوري الخلايا" ، قال جين. على سبيل المثال ، يمكن أن تتنافس heterojunction مع TOPCon ، على الرغم من أن لديه عيبا أنه لا يمكن أن يتسامح مع درجات الحرارة العالية المستخدمة في الحلول المعدنية التقليدية الحالية.
كما تم تطوير تقنية طريقة التخميل الجديدة من قبل Centrotherm بالتعاون مع معهد الأبحاث الألماني ، ISFH. يستخدمون المصطلح POLO (Poly-Si-on-Oxide).
وقالت شركة تصنيع المعدات الألمانية في معرض "إنرجي تايوان 2018" إنها عاودت استخدام تقنية لتحديث PERC - وهو نشاط تجاري تهيمن عليه منذ فترة طويلة شركة "مير بيرغر" التي تتخذ من سويسرا مقرا لها.
