유망한 기술 중 하나는 아시아의 전문가들이 종종 TOPCon이라고 부르는 기술입니다. 오해를 피하기 위해 : 유럽에서는 "Tunnel Oxide Passivated Contact"를 의미하는 약어가 Fraunhofer ISE의 개발과 관련이 있습니다.
이 개념에있어서, 금속 콘택트와 웨이퍼의 실리콘 표면으로부터의 재결합 손실을 줄이기 위해, 금속 콘택트와 웨이퍼 사이의 다량으로 도핑 된 다결정 실리콘에 더하여, 얇은 산화물 층이 도입된다.
캐리어, 즉 전자와 도매는 양자 - 물리적 현상 때문에 터널을 통과 할 수 있습니다. 이로써 접촉이 성립되는 반면, 웨이퍼는 더 잘 부동화되고 재조합 손실은 표준 기술에 비해 현저하게 감소됩니다.
셀의 효율은 항상 낮은 접촉 저항으로 양호한 접촉을 설정하고 모든 금속 접촉 영역에서 발생하는 재조합 손실을 피하는 균형과 관련이 있습니다.
웨이퍼상의 순수 메탈 라이 제이션으로 구성된 표준 접촉에서 손실은 높습니다. 선택적 이미 터 기술은 이미 금속 아래의 도핑을 선택적으로 증가시킴으로써 전면 접촉에 대한 이러한 손실을 줄입니다.
TOPCon은 다음 단계입니다 : 산화막 층은 완전히 코팅 된 경우 실리콘 웨이퍼 표면 전체를 동시에 부동화합니다.
상하이에 본사를 둔 DuPont Photovoltaic Solutions의 Solamet 메탈 라이 제이션의 수석 과학자 인 Guangyao Jin은 "TOPCon 구조를 구성하는 주요 장비는 이미 존재합니다. 실제로, 저압 화학 기상 증착 (LPCVD), 플라즈마 강화 화학 기상 증착 (PECVD) 또는 심지어 대기압 화학 기상 증착 (APCVD)이 모두 이용 될 수있다.
셀 효율면에서 TOPCon의 약속은 특히 비용 효과적 대량 생산으로 기술을 이전 할 수 있는지 여부를 결정하는 금속 화 페이스트에 달려 있다고 Jin은 말했다. "오늘날 금속 화는 병목 현상입니다.
Jin과 그의 팀은 셀 제조업체와 협력하여 기술 성공을 돕고 필요한 금속 화 솔루션을 제공합니다.
메탈 라이 제이션에 대한 요구 사항은 표준 접점의 요구 사항과 상당히 다릅니다. 소성 공정에서 표준 접촉을하는 동안, 금속은 패시베이션 층을 관통하고 TOPCon과 함께 실리콘 웨이퍼에 닿아 야하며 산화물 층 위에 머물러 있어야합니다.
n 형 셀의 경우 이미 잘 작동합니다. Jin은 내년에 1.5GW 이상의 n 유형 생산 능력이 중국의 TOPCon으로 업그레이드 될 것으로 예상합니다.
TOPCon 기술을 사용하는 n 형 셀의 경우 평균 효율은 여전히 약간 낮지 만 이미 23 % 이상의 효율이 달성되었다고 그는 말했다. "이제 PERC 모노와 비교하여 양립 가능한 수율로 평균 효율을 높이는 것이 임무입니다.
현재 약 30 %의 시장 점유율을 보유하고있는 p-PERC 모노 기술의 경우 TOPCon이 더 큰 규모로 출시 될지 여부와 아직 논의되지 않은 시점이 있습니다.
여기서 대량 생산의 효율성 증대를위한 구체적인 수치를 제공하는 것이 더 어려워 보입니다. "p- 타입으로 TOPCon을 채택 할 때 인 타이틀먼트는 n- 타입보다 약간 낮을 것"이라고 Jin 씨는 말했다. 그러나 중국 탑 러너 프로그램과 관련된 입찰에서는 한 명의 수상자가 p-type TOPCon 기술을 적용했습니다. 설치는 2019 년에 실현 될 것으로 예상됩니다.
결과적으로 효율성 향상과 관련된 비용으로 인해 기술 도입 여부가 결정됩니다. 예를 들어, 모노 PERC는 와트 당 생산 비용이 표준 멀티보다 낮다고 블룸버그 보고서는 전했다. 따라서 현재 생산 라인 업그레이드 요구가 높다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
선택적 이미 터 기술도 등장했습니다. Jin은 내년 말까지 약 20GW의 PERC 모노 셀 생산 능력이 이미 업그레이드 될 것으로 예측합니다.
TOPCon의 등장 여부에 관계없이 "셀 개발자에게는 그다지 많은 옵션이 없었습니다"라고 Jin은 말했습니다. 예를 들어, 헤테로 접합은 기존의 금속 화 솔루션에 사용되는 고온을 견딜 수 없다는 단점이 있지만 TOPCon과 경쟁 할 수 있습니다.
새로운 패시베이션 방법에 대한 기술은 Centrotherm이 독일 연구소 인 ISFH와 공동으로 개발했습니다. 그들은 POLO (Poly-Si-on-Oxide)라는 용어를 사용합니다.
독일의 장비 제조업체는 Energy Taiwan 2018에서 PERC 업그레이드 기술 (스위스에 기반을 둔 Meyer Burger에 의해 오랫동안 지배 된 사업)로 돌아 갔다고 말했다.
