M10 MBB,N-Tpye TopCon 108 חצאי תאים 420W-435W מודול סולארי

תאים סולאריים מסוג TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) הם טכנולוגיה פוטו-וולטאית בעלת יעילות גבוהה המייצגת שיפור משמעותי בהשוואה לתכנונים רגילים של תאים סולאריים.העיצוב של תא TOPCon כולל שכבת תחמוצת מנהרה הממוקמת בין שכבת מגע סיליקון דקה לשכבת הפולט.שכבת תחמוצת המנהרה מספקת נתיב בעל התנגדות נמוכה להעברת נושאי מטען משכבת ​​מגע הסיליקון לשכבת הפולט, ובכך משפרת את יעילות המרת האנרגיה.

המבנה הבסיסי של תא סולארי של TOPCon מורכב ממצע סיליקון מסוג p ומעליו שכבת סיליקון דקה מסוג n.לאחר מכן, שכבה דקה של תחמוצת מנהרה, בדרך כלל בעובי של פחות מ-5 ננומטר.על גבי שכבת תחמוצת המנהרה נמצאת שכבה מסוממת מסוג n, היוצרת את פולט התא הסולארי.לבסוף, רשת מגע מתכת מונחת על המשטח הקדמי של התא כדי לאסוף את נושאי המטען שנוצרו.

אחד היתרונות העיקריים של תאים סולאריים של TOPCon הוא איכות הפסיבציה הגבוהה של תחמוצת המנהרה.מסה זו מביאה לפחות אתרי ריקומבינציה עבור נושאי מטען נרגשים, מפחיתה את איבוד האנרגיה ומגדילה את היעילות.בנוסף, הנתיב בעל ההתנגדות הנמוכה שמספקת שכבת תחמוצת המנהרה מאפשר הובלת נושאים יעילה משכבת ​​המגע של הסיליקון לפולט, ומשפר עוד יותר את היעילות.

יתרון נוסף של טכנולוגיית TOPCon הוא היעדר שדות משטח קדמי.תאים סולאריים קונבנציונליים כוללים לעתים קרובות אזורים מסוממים בכבדות על פני השטח הקדמיים כדי להקל על העברת נושאי המטען, מה שגורם לאובדן יעילות.עיצוב TOPCon מבטל בעיה זו על ידי הקלה על הובלת נושאים דרך תחמוצת המנהרה, ובכך משפר את הביצועים.

מבחינת יעילות, תאים סולאריים של TOPCon השיגו יעילות המרה של שיא עולמי של 25.0% בסביבת מעבדה, בהשוואה ליעילות הגבוהה ביותר של 23.4% עבור תאים סולאריים סיליקון רגילים.שיפור יעילות זה מתורגם להגדלת תפוקת האנרגיה והפחתת עלויות האנרגיה הסולארית.

לתאים סולאריים של TOPCon יש גם עמידות ויציבות גבוהה יותר.שכבת תחמוצת המנהרה פסיבית ביעילות את משטח הסיליקון, ובכך מפחיתה את השפלה של חיי הנשא לאורך זמן.זה מביא לחיים ארוכים יותר ולעלויות תחזוקה נמוכות יותר מאשר תכנונים רגילים של תאים סולאריים.

אחד האתגרים העיקריים בתכנון של TOPCon היה המורכבות הנוספת הכרוכה בייצור שכבת תחמוצת המנהרה.תהליך זה יכול להיות יקר יותר וגוזל זמן מאשר ייצור עיצובים מסורתיים של תאים סולאריים.עם זאת, הפוטנציאל ליעילות מוגברת והפחתת עלויות התחזוקה הופך את הטכנולוגיה לאופציה אטרקטיבית לייצור תאים סולאריים בקנה מידה גדול.

בסך הכל, תאים סולאריים של TOPCon מייצגים פיתוח מרכזי בטכנולוגיה פוטו-וולטאית, המציעים יתרונות רבים במונחים של יעילות, עמידות ויציבות.ככל שעלויות הייצור ממשיכות לרדת והיעילות עולה, תאים סולאריים של TOPCon עשויים להפוך לאופציה נפוצה יותר ויותר רצויה לייצור חשמל סולארי.