وصف النيزك الشمسي
تقنية الألواح الشمسية TOPCon هي تقنية فعالة من السيليكون الكهروضوئي البلوري تعتمد على تلامس أكسيد النفق المخمّد (TOPCon). تعمل هذه التقنية على تحسين الأداء الكهربائي وكفاءة التحويل الكهروضوئي للخلايا الشمسية من خلال تشكيل طبقة أكسيد السيليكون الرقيقة للغاية وطبقة بولي سيليكون مخدر على سطح خلايا السيليكون الشمسية. ويكمن جوهر تقنية TOPCon في استخدام طبقات أكسيد النفق لتقليل إعادة تركيب حاملة الأقلية في الواجهات، وبالتالي تعزيز جهد الدائرة المفتوحة وعامل ملء الخلايا.
قطعت الأبحاث والتطوير في مجال الخلايا الشمسية TOPCon خطوات كبيرة. فعلى سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تحسين سماكة طبقات الأكسيد النفقي وتركيزات التخدير وهيكل طبقات البولي سيليكون إلى زيادة كفاءة الخلية. تشير الدراسات إلى أن طبقات الأكسيد النفقي الرقيقة للغاية وكثافة العيوب المنخفضة أمران حاسمان لتحسين جودة تخميل الخلايا وكفاءتها. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن للتقنيات المتقدمة مثل تقنية الباعث الانتقائي (SE) والتطعيم بالليزر أن تحقق كفاءة تحويل ضوئية أعلى في الخلايا الشمسية TOPCon.
ومن اتجاهات التطوير المهمة الأخرى للخلايا الشمسية TOPCon تكاملها مع الهياكل الترادفية التي تجمع بين البيروفسكايت/السيليكون البلوري (c-Si). وتبشر هذه الهياكل الترادفية بتجاوز حدود الكفاءة النظرية للخلايا الشمسية أحادية الوصلة، مما يحقق كفاءات تحويل ضوئية أعلى. على سبيل المثال، أظهرت الأبحاث كفاءات تصل إلى 27.61 تيرابايت 3 تيرابايت باستخدام معدات توبكون على المستوى الصناعي كركيزة للأجهزة المتجانسة من البيروفسكايت/السيليكون البلوري.
أما فيما يتعلق بالإنتاج الصناعي، فقد تقدمت تكنولوجيا الألواح الشمسية TOPCon أيضًا. فعلى سبيل المثال، يتيح استخدام تقنيات مثل ترسيب البخار الكيميائي منخفض الضغط (LPCVD) والترسيب الكيميائي المعزز بالبلازما (PECVD) إنتاج خلايا TOPCon الشمسية عالية الكفاءة على خطوط الإنتاج على نطاق واسع. وعلاوة على ذلك، يمكن لتكنولوجيا معدات الترسيب بالبخار الكيميائي المعزز بالبلازما أن تعزز كفاءة الإنتاج وتقلل من تكاليف الخلايا الشمسية TOPCon.
باختصار، تعمل تقنية TOPCon للألواح الشمسية على تحسين الأداء الكهربائي وكفاءة التحويل الضوئي لخلايا السيليكون الشمسية بشكل كبير من خلال إدخال هيكل تلامس نفق أكسيد الأكسيد المخمّد. مع التقدم التكنولوجي المستمر والنضج التدريجي للإنتاج الصناعي، تستعد خلايا TOPCon الشمسية لتصبح واحدة من تقنيات الألواح الشمسية عالية الكفاءة السائدة في المستقبل.
النيزك الشمسي الميزات
TOPCon (تلامس الأكسيد النفقي الخامل) هي تقنية متقدمة للألواح الشمسية تهدف إلى زيادة كفاءة الخلايا الشمسية. وهي تعتبر تقنية الجيل التالي من الخلايا الشمسية من الجيل التالي التي تتجاوز الخلايا الشمسية التقليدية (الباعث والخلايا الخلفية المخمّدة). فيما يلي بعض الميزات والجوانب الرئيسية لتقنية TOPCon:
- التخميل وتشكيل التلامس: تستخدم خلايا TOPCon الشمسية طبقات الأكسيد النفقي لتخميل أسطح الجانبين الأمامي والخلفي للخلية الشمسية. ويساعد هذا التخميل على الحد من إعادة تركيب الإلكترونات، وهو ما يمكن أن يعزز كفاءة الخلية الشمسية بشكل كبير.
- جهة اتصال الباعث الخلفي: على عكس خلايا PERC حيث يتم تخميل الجانب الخلفي، فإن خلايا TOPCon لها تلامس كامل المساحة من الجانب الخلفي. ويسمح هذا التصميم بتجميع أفضل لحامل الشحنة ويقلل من الفاقد، مما يؤدي إلى كفاءة أعلى.
- إعادة التركيب المنخفض: تعمل طبقات الأكسيد النفقي في خلايا TOPCon على تقليل إعادة تركيب حاملات الشحنة (الإلكترونات والثقوب) بشكل فعال، مما يحسن الأداء الكهربائي الكلي للخلية الشمسية.
- إمكانات عالية الكفاءة: أظهرت تقنية TOPCon القدرة على تحقيق كفاءات تحويل أعلى مقارنة بخلايا بيرك التقليدية. ويمكن أن تختلف مكاسب الكفاءة ولكنها عادة ما تكون في نطاق 1-2 نقطة مئوية أو أكثر.
- التبني الصناعي: يجري بحث وتطوير تكنولوجيا TOPCon بنشاط من قبل العديد من مصنعي الخلايا الشمسية والمؤسسات البحثية في جميع أنحاء العالم. وهي تمثل تقدما كبيرا في مجال الخلايا الكهروضوئية، وتهدف إلى جعل الطاقة الشمسية أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة.
بشكل عام، تجمع خلايا TOPCon الشمسية بين تقنيات التخميل المتقدمة وتصميمات التلامس المبتكرة لتحقيق كفاءة أعلى وأداء أفضل في تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء مقارنة بالأجيال الأقدم من تقنيات الخلايا الشمسية.
