På bakgrunn av global energitransformasjon, solcelleanlegg , som en ren og fornybar energiform, spiller en stadig viktigere rolle. Den kontinuerlige utviklingen av fotovoltaisk celleteknologi driver den kraftige utviklingen av solcelleindustrien. For tiden viser flere tekniske ruter som PERC, TOPCon, heterojunction (HJT) og IBC en blomstrende trend, som hver viser sine unike fordeler og potensiale.
Produksjonsprosessen av PERC-celler er relativt enkel og kostnadene er lave. Den nåværende konverteringseffektiviteten for masseproduksjon er nær den teoretiske grensen på 24,5 %. Selv om det har spilt en viktig rolle i det siste, med høyere effektivitetskrav, er utviklingsrommet til PERC-celler relativt begrenset.
TOPCon-celler er tunnelerende oksidpassiveringskontaktceller. Grunnprinsippet er å avsette et lag med silisiumoksid på baksiden av en n-type silisiumplate, og deretter legge et lag med sterkt dopet polysilisiumfilm. Denne teknologien har en høyere teoretisk effektivitetsgrense: den teoretiske effektivitetsgrensen for n-type enkeltsidige TOPCon-celler er 27,1 %, og den for dobbeltsidig polysilisiumpassivering TOPCon er 28,7 %. Sammenlignet med PERC-celler har TOPCon-celler større rom for effektivitetsforbedring i fremtiden. De er kompatible med eksisterende PERC-produksjonslinjeutstyr, og noe eksisterende utstyr kan brukes til oppgradering og transformasjon, redusere investeringskostnader og teknisk risiko. Samtidig har de fordelene med lav dempningsytelse og høy masseproduksjonskostnadsytelse, noe som gjør at TOPCon-celler gradvis blir bredt adoptert av industriprodusenter.
Heterojunction (HJT) celler bruker amorf silisiumavsetning for å danne heterojunctions som passiveringslag på grunnlag av n-type silisiumskiver. Fordelen er at masseproduksjonskonverteringseffektiviteten er høy, og den høyeste laboratoriekonverteringseffektiviteten når 29,5%. Den kombinerer fordelene med krystallinske silisiumceller og tynnfilmceller, og har egenskapene til høy konverteringseffektivitet, lav prosesstemperatur, høy stabilitet, lav dempningshastighet og bifacial kraftproduksjon. HJT-celler har imidlertid også noen utfordringer, som produksjonslinjen oppgradert av eksisterende utstyr, og utstyrs- og materialkostnadene er høye.
IBC-celler er en generell betegnelse for fotovoltaiske celler med tilbakekontakt, inkludert IBC, HBC, TBC, HPBC, etc. Med n-type silisiumplate som underlag er det ingen rutenettlinje på forsiden, noe som eliminerer skyggetapet av gitteret linjeelektrode. Dens teoretiske konverteringseffektivitet er 29,1%. Fordelen er at det ikke er noen rutenett på overflaten, noe som reduserer optisk tap. IBC-strukturen kan teoretisk øke den fotoelektriske konverteringseffektiviteten med 0,6-0,7%. Imidlertid har IBC-celler høye krav til substratmaterialer, komplekse prosesser og vanskeligheter med masseproduksjon, noe som også begrenser dens storskala anvendelse.
Perovskitt fotovoltaiske celler bruker perovskitt strukturelle materialer som lysabsorberende materialer. De har egenskapene til høy energikonverteringseffektivitet, lav pris og lav vekt. De er for tiden i de tidlige stadiene av industrialiseringen. Dens teoretiske konverteringseffektivitet kan nå 26,1 %, og den teoretiske effektiviteten til stablede celler i hel perovskitt kan være så høy som 44 %. Selv om perovskittceller fortsatt står overfor utfordringer i stabilitet og forberedelse av store områder, har de utviklet seg raskt de siste årene og har blitt den viktigste forsknings- og utviklingsretningen for mange vitenskapelige forskningsinstitusjoner og bedrifter.
Fotovoltaisk celleteknologi er i et stadium av rask utvikling, og konkurransen og samarbeidet mellom flere tekniske ruter vil fremme industriens kontinuerlige fremgang. På kort sikt forventes teknologier som TOPCon og IBC raskt å ekspandere i ulike applikasjonsscenarier med sine respektive fordeler; og heterojunction (HJT) teknologi vil også ha sterk markedskonkurranseevne etter å ha løst kostnadsproblemet.
På sikt, med ytterligere teknologiske gjennombrudd og kostnadsreduksjoner, kan ulike tekniske ruter gradvis slå seg sammen, eller nye og mer fordelaktige teknologier kan dukke opp. Fremvoksende teknologier som perovskitt og perovskitt-krystallinske silisiumstablede celler forventes å gjøre større fremgang i fremtiden og bringe nye endringer til solcelleindustrien.
