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En el contexto de la transformación energética global, fotovoltaica , como forma de energía limpia y renovable, está desempeñando un papel cada vez más importante. El avance continuo de la tecnología de células fotovoltaicas está impulsando el vigoroso desarrollo de la industria fotovoltaica. En la actualidad, múltiples rutas técnicas como PERC, TOPCon, heterounión (HJT) e IBC están mostrando una tendencia floreciente, y cada una muestra sus ventajas y potencial únicos.
El proceso de fabricación de las células PERC es relativamente sencillo y el coste es bajo. La eficiencia actual de conversión de la producción en masa está cerca de su límite teórico del 24,5%. Aunque ha desempeñado un papel importante en el pasado, al afrontar requisitos de mayor eficiencia, el espacio de desarrollo de las células PERC es relativamente limitado.
Las celdas TOPCon son celdas de contacto de pasivación con óxido de tunelización. El principio básico es depositar una capa de óxido de silicio en la parte posterior de una oblea de silicio tipo n y luego depositar una capa de película de polisilicio fuertemente dopada. Esta tecnología tiene un límite de eficiencia teórica más alto: el límite de eficiencia teórica de las celdas TOPCon de una cara de tipo n es del 27,1%, y el de la pasivación de polisilicio de doble cara TOPCon es del 28,7%. En comparación con las células PERC, las células TOPCon tienen un mayor margen para mejorar la eficiencia en el futuro. Son compatibles con los equipos de la línea de producción de PERC existentes y algunos equipos existentes se pueden utilizar para actualización y transformación, lo que reduce los costos de inversión y los riesgos técnicos. Al mismo tiempo, tienen las ventajas de un rendimiento de baja atenuación y un alto costo de producción en masa, lo que hace que las celdas TOPCon sean adoptadas gradualmente por los fabricantes de la industria.
Las células de heterounión (HJT) utilizan la deposición de silicio amorfo para formar heterouniones como capas de pasivación sobre la base de obleas de silicio de tipo n. Su ventaja es que la eficiencia de conversión de la producción en masa es alta y la eficiencia de conversión de laboratorio más alta alcanza el 29,5%. Combina las ventajas de las celdas de silicio cristalino y las celdas de película delgada, y tiene las características de alta eficiencia de conversión, baja temperatura de proceso, alta estabilidad, baja tasa de atenuación y generación de energía bifacial. Sin embargo, las células HJT también enfrentan algunos desafíos, como la línea de producción mejorada con equipos existentes, y los costos de equipos y materiales son altos.
Las células IBC son un término general para las células fotovoltaicas de contacto posterior, incluidas IBC, HBC, TBC, HPBC, etc. Con una oblea de silicio tipo n como sustrato, no hay línea de rejilla en el lado frontal, lo que elimina la pérdida de sombreado de la rejilla. electrodo de línea. Su eficiencia de conversión teórica es del 29,1%. Su ventaja es que no hay ninguna línea de rejilla en la superficie, lo que reduce la pérdida óptica. En teoría, la estructura IBC puede aumentar la eficiencia de conversión fotoeléctrica entre un 0,6% y un 0,7%. Sin embargo, las células IBC tienen altos requisitos de materiales de sustrato, procesos complejos y dificultades en la producción en masa, lo que también limita su aplicación a gran escala.
Las células fotovoltaicas de perovskita utilizan materiales estructurales de perovskita como materiales absorbentes de luz. Tienen las características de alta eficiencia de conversión de energía, bajo precio y peso ligero. Actualmente se encuentran en las primeras etapas de industrialización. Su eficiencia de conversión teórica puede alcanzar el 26,1%, y la eficiencia teórica de las celdas apiladas totalmente de perovskita puede llegar al 44%. Aunque las células de perovskita todavía enfrentan desafíos en cuanto a estabilidad y preparación de áreas grandes, se han desarrollado rápidamente en los últimos años y se han convertido en la dirección clave de investigación y desarrollo de muchas instituciones y empresas de investigación científica.
La tecnología de células fotovoltaicas se encuentra en una etapa de rápido desarrollo y la competencia y cooperación de múltiples rutas técnicas promoverán el progreso continuo de la industria. En el corto plazo, se espera que tecnologías como TOPCon e IBC se expandan rápidamente en diferentes escenarios de aplicación con sus respectivas ventajas; y la tecnología de heterounión (HJT) también tendrá una fuerte competitividad en el mercado después de resolver el problema de los costos.
A largo plazo, con nuevos avances tecnológicos y reducciones de costos, varias rutas técnicas pueden fusionarse gradualmente o pueden surgir tecnologías nuevas y más ventajosas. Se espera que las tecnologías emergentes, como las células apiladas de perovskita y silicio cristalino de perovskita, logren mayores avances en el futuro y traigan nuevos cambios a la industria fotovoltaica.
