نویسنده: محسن فرزان، کارشناس ارشد انرژی‌های تجدیدپذیر 
زمان مطالعه: ۲ دقیقه
سلول خورشیدی TOPCon (که با نام اتصال خنثی‌شده نیز از آن یاد می‌شود)، به‌عنوان نسل بعدی فناوری سلول خورشیدی پس از PERC شناخته می‌شود. این ساختار جدید توسط محققان انستیتو فرانهوفر در سال ۲۰۱۳ معرفی شد. این انستیتو در زمینه انرژی خورشیدی فعالیت داشته و در آلمان مستقر است. TOPCon مخفف عبارت “Tunnel Oxide Passivated Contact” به معنی “اتصال خنثی شده اکسید تونلی” است.
در مقایسه با دیگر تکنولوژی‌های بالقوه جدید، نظیر HJT و IBC، فناوری TOPCon را می‌توان با ارتقادادن خط‌های تولید فناوری‌های PERC و PERT موجود به‌دست آورد. در نتیجه، سازندگان پنل‌های خورشیدی PERC و PERT که به‌دنبال ارتقای خط‌های تولید خود هستند، به سرمایه‌گذاری کمتری نیاز دارند. هم‌چنین، بهبود قابل ملاحظه‌ای هم در بازده سلول خورشیدی بدست می‌آید.
پیشنهاد مطالعه: معرفی فناوری TOPCon؛ گام بعدی در توسعه سلول خورشیدی سیلیکونی (بخش دوم)
مطابق آنچه در شکل ۱ نشان داده شده است، ساختار سلول‌های خورشیدی n-PERT و n- TOPCon به‌طور کامل مشابه هم است. برای ارتقای یک سلول خورشیدی n-PERT به یک سلول خورشیدی n- TOPCon ، فقط به یک لایه اضافی بسیار نازک از SiO2 و آلایش یک لایه poly-Si نیاز است. (توضیح: دوپینگ یا آلایش (به انگلیسی: Doping) فرایندی در ساخت نیمه‌رساناهاست که در آن ناخالصی‌هایی برای تغییر در ویژگی‌های الکتریکی نیمه‌رساناها به آن‌ها افزوده می‌شود.)
لایه بسیار نازک SiO2 در نقش یک لایه خنثی‌کننده سطح میان لایه سیلیکونی پشتی و “اتصال” پشتی (لایه poly-Si) عمل می‌کند. علاوه‌براین، لازم است که این لایه به اندازه کافی نازک باشد تا جریان الکتریکی بتواند از طریق تونل شارش پیدا کند.
لایه poly-Si به میزان زیادی آلاییده می‌شود تا یک لایه با رسانایی بالا تشکیل دهد. این لایه با رسانایی بالای خود به‌عنوان یک اتصال برای عبور جریان الکتریکی عمل می‌کند. هم‌چنین، در فناوری TOPCon نوع n، لایه poly-Si به‌طور معمول با فسفر آلاییده می‌شود تا یک میدان خنثی (میدان صفحه پشتی) ایجاد شود. این کار مشابه با آلاییدن صفحه پشتی در فناوری n-PERT با فسفر است که در شکل ۱ نشان داده شده است.
شکل۱: ساختار سلول خورشیدی n-TOPCon (سمت راست) در مقایسه با سلول خورشیدی n-PERC (سمت چپ)
با افزودن لایه اکسید تونلی، محققان بخش سیستم‌های انرژی خورشیدی انستیتو فرانهوفر ، افزایش ~۱% در بازده خالص سلول خورشیدی را گزارش کرده‌اند.
منبع: kschan
دیدگاهتان را بنویسید