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Avant d'essayer de comprendre la technologie derrière Cellules solaires TOPCon, jetons un bref coup d'œil à la technologie PERC, puisque le schéma général d'une cellule solaire PERC et TOPCon est assez similaire.

Cellules solaires PERC comportent une couche de passivation diélectrique supplémentaire à l'arrière de la cellule qui capte plus de rayons du soleil, les réfléchissant dans la cellule solaire pour les convertir en électricité pour une efficacité accrue. Il existe deux types de cellules solaires PERC : le type N et le type P.

La principale différence entre une cellule PERC de type P et de type n réside dans les atomes avec lesquels leur plaquette de silicium est dopée, ce qui affecte leur nombre d'électrons. Dans les cellules PERC de type P, la couche de silicium est dopée au bore, ce qui signifie qu’il y a un déficit d’un électron, ce qui rend la cellule chargée positivement. D’un autre côté, les cellules PERC de type n sont dopées au phosphore, c’est-à-dire un électron supplémentaire, ce qui les rend chargées négativement. En bref, les cellules PERC de type N sont généralement plus efficaces que les cellules de type P.

Passons maintenant aux cellules solaires TOPCon.

Les cellules solaires TOPCon utilisent une couche d'oxyde micro-nano tunnel et une couche de polysilicium intrinsèque, sélective des porteurs, à l'arrière. De plus, un empilement diélectrique et une couche antireflet passivent l'extrémité avant. Ensemble, ces composants offrent une technologie de contact par passivation à haut rendement et de pointe. La fine couche de silicium sert de couche de passivation de surface, permettant une amélioration bidirectionnelle des performances de passivation et de la conductivité électrique, ce qui minimise la recombinaison souterraine.

Les cellules TOPCon sont similaires aux cellules solaires n-PERC. Par conséquent, contrairement à d’autres nouvelles technologies potentielles, les cellules solaires PERC existantes peuvent être facilement mises à niveau vers des cellules solaires TOPCon en ajoutant une couche de passivation à oxyde tunnel. Cette mise à niveau réduit le coût total de l'amélioration de l'efficacité des lignes PERC existantes et fournit des innovations technologiques mises à jour.

Cellules solaires TOPCon : les plus grands avantages

TOPCon est une technologie de cellules solaires prometteuse qui pourrait remplacer d'autres technologies de l'industrie, telles que PERC/PERT et HJT, qui approchent rapidement de leur limite d'efficacité ou entraînent des coûts importants à long terme. Voici deux avantages essentiels des cellules solaires TOPCon qui pourraient les aider à se généraliser dans un avenir proche.

Limite supérieure d'efficacité élevée

Les cellules solaires TOPCon s'avèrent être une option intéressante car les entreprises recherchent des technologies de cellules solaires alternatives avec de faibles coûts de fabrication, des procédures moins compliquées et un potentiel d'efficacité plus élevé.

Les cellules solaires TOPCon contiennent du silicium de type N, qui offre à la fois efficacité et stabilité, contrairement à d'autres technologies du secteur de l'énergie solaire présentant des problèmes tels qu'une dégradation élevée du LID et du LeTID.

Plusieurs études ont montré que la limite supérieure de l'efficacité théorique des cellules solaires TOPCon se situe autour de 28,2 à 28,7 %. Cette efficacité est bien supérieure à celle des cellules PERC, qui s'élèvent à 24,5 %. Et une efficacité plus élevée conduit à une plus grande récupération d’énergie par unité de surface.

Processus de fabrication adaptable

Comme indiqué précédemment, TOPCon ressemble beaucoup à une version modifiée des cellules PERC. Ainsi, les cellules solaires TOPCon peuvent être facilement fabriquées en ajoutant quelques processus supplémentaires aux processus de fabrication et aux gammes de produits PERC bien développés. Cette compatibilité entre les deux technologies signifie que l'adoption de la technologie TOPCon est plus accessible à ceux qui utilisent déjà des cellules PERC.

Conclusion

Les cellules solaires TOPCon offrent une combinaison d'efficacité inégalée, de coûts d'investissement relativement faibles et de capacité à s'adapter facilement aux paramètres de conception de modules existants. Bien qu'il existe d'autres technologies de cellules solaires de type N comme IBC et HJT, elles nécessitent des lignées de cellules uniques et des coûts d'investissement plus élevés. Les cellules solaires TOPCon méritent donc d’être envisagées.

Plusieurs entreprises de modules solaires, dont LONGi et TrinaSolar, ont déjà mis à jour leurs lignes de production, et d'autres prévoient de le faire prochainement. Ainsi, le secteur des énergies renouvelables peut s’attendre à ce que TOPCon se développe et devienne aussi universel que la technologie PERC.