Дослідники з Нінбоського інституту технології та інженерії матеріалів (NIMTE) при Китайській академії наук спільно із Сучжоуським університетом розробили革新ну методику, яка дозволила промисловим кремнієвим елементам TOPCon досягти сертифікованого коефіцієнта перетворення енергії 26,31%. Цей результат демонструє принципово новий підхід до металізації сонячних елементів, який усуває традиційні недоліки виробництва.
Проблема традиційного виробництва та її розв’язання
Сонячні панелі TOPCon втрачають ефективність під час стандартної металізації через те, що високотемпературний випал пошкоджує критичний шар пасивації й вимагає товстих ліній сітки, які блокують сонячне світло. Команда вирішила цю проблему, замінивши традиційний тепловий процес на комбінацію срібної пасти без алюмінію та лазерної оптимізації контакту (LECO).
На відміну від класичного підходу, де алюмінієві шипи прогризають захисний оксидний шар та деформують кремнієвий емітер, новий метод використовує спеціалізовану пасту з високою здатністю зберігати форму. Вона утворює надтонкі контактні лінії зі співвідношенням сторін 55%, що повністю усуває утворення алюмінієвих дефектів та зменшує затінення від контактів.
Технологія лазерної фіксації контактів
- Одночастотні лазери за зворотного зміщення напруги точно приварюють срібні контакти з низьким опором
- Процес замінює високотемпературний випал і зберігає кристалічну структуру матеріалу
- Критично важливий шар пасивації залишається захищеним від пошкоджень
Розробка спрацювала блискавично. Конструкція забезпечила рекордну густину струму короткого замикання на рівні 41,98 мА/см² — найвище сертифіковане значення для великоформатних сонячних елементів TOPCon на сьогодні. Цей результат стержень максимального поглинання світла та запобігання витоку заряду.
Переваги для комерційного впровадження
Технологія легко інтегрується у існуючі виробничі лінії без дорогого переобладнання заводської інфраструктури. Сонячні елементи TOPCon вже домінують на світовому ринку саме тому, що їх виготовляють на наявному обладнанні з мінімальними змінами процесу. Новий підхід зберігає цю перевагу, одночасно підвищуючи ефективність.
Заводи, склади та офісні будівлі активно встановлюють панелі TOPCon для максимізації виробітку енергії на обмеженій площі дахів. Виробляючи більше енергії з кожного квадратного метра, такі системи дають змогу комерційним об’єктам оптимізувати генерацію електроенергії протягом терміну експлуатації від 25 до 30 років. Результати дослідження опубліковано в журналі Matter 6 серпня.
