TOPCon 태양전지: 태양광 산업의 새로운 PV 모듈 기술

광전지(PV) 모듈 제조에 사용되는 태양전지 기술은 새롭고 더욱 발전되고 효율적인 기술이 개발됨에 따라 끊임없이 발전하고 있습니다.터널 산화물 부동태화 접촉(TOPCon) 태양전지 기술이는 부동태화 이미터 및 후면 접점(PERC) 및 고효율 부동태화 이미터, 후면 완전 확산(PERT) 태양광 패널을 대체할 수 있는 잠재력을 갖춘 새로운 개발입니다.

TOPCon 태양전지기존보다 업그레이드되고 효율적인 기술을 나타냅니다.PERC/PERT 태양전지는 구조가 매우 유사합니다.

이 기사에서는 기본, 구조 및 제조, 태양광 산업에서 널리 사용되는 다른 기술과의 비교, 장점 및 단점 등 이 기술에 대한 중요한 세부 정보를 설명합니다.

목차

TOPCon 태양전지 기술은 PERC/PERT 기술의 업그레이드 및 고급 버전으로 개발된 태양광 산업의 최신 동향 중 하나입니다. TOPCon 태양전지의 주요 장점 중 하나는구조는 PERC/PERT 태양전지와 약간만 다릅니다.이는 제조업체가 TOPCon 태양전지를 생산하기 위해 몇 가지 개선 사항을 적용한 실질적으로 동일한 생산 라인을 사용할 수 있음을 의미합니다.

TOPCon 태양전지 기술은 2014년 독일 Fraunhofer ISE 태양광연구소에서 개념으로 처음 소개되었습니다. 이 기술을 개발하기 위해 설계된 프로젝트는 2013년부터 2016년까지 진행되었지만 Trina Solar와 같은 회사가 이 기술을 생산 규모로 확장한 것은 2019년이 되어서였습니다. TOPCon 태양전지 기술이 PERC 태양전지의 성공적인 업그레이드임이 입증됨에 따라 LONGi Solar, Suntech, Canadian Solar 등 많은 기업이 이에 관심을 가지게 되었습니다.

PERC/PERT에 비해 이 신기술의 주요 단점은 TOPCon 태양전지가 생산을 위해 더 많은 양의 은(Ag)을 필요로 한다는 것입니다. 이러한 은 인상은 제조 가격의 상승으로 이어집니다. 그러나 새로운 개발은 필요한 은의 양을 줄이는 동시에 유사하거나 더 높은 효율성을 제공하고 생산 비용을 줄이는 데 성공할 수 있습니다.

TOPCon 태양전지 기술은 PERC 태양전지와 구조 및 제조 공정이 유사하며 몇 가지 추가 단계만 거치면 됩니다. 이 섹션에서는 이 두 가지가 어떻게 작동하는지 설명합니다.

TOPCon 태양전지는 n형 또는 p형 태양전지로 제조할 수 있지만 n형 변형이 더 효율적이고 불순물에 대한 내성이 있는 것으로 입증되었습니다. TOPCon 태양전지는 PERC/PERT 태양전지의 업그레이드이기 때문에 이 신기술의 구조를 이해하는 것이 중요합니다.

PERT 태양전지는 더 높은 표면 품질로 인해 n형 결정질 실리콘(c-Si) 벌크 층으로 제조되며 pn 접합을 생성하기 위해 p+ 이미터 층과 결합됩니다. 이미터 층은 산화알루미늄(Al2O3) 부동태화 층으로 덮여 있으며 반사 방지 특성을 위해 질화규소(SiNx) 코팅으로 덮혀 있습니다. PERC 태양전지는 흡수층을 p형 벌크층과 pn 접합용 n+ 이미터로 대체합니다.

벌크 영역의 하부는 인으로 도핑되어 후면 전계를 생성한 다음 셀 상단과 유사하게 SiNx로 코팅됩니다. PERC/PERT 태양광 패널 제조 시 셀이 부하 또는 다른 셀에 연결될 때 회로를 닫을 수 있도록 태양전지의 상단과 하단 모두 은(Ag) 또는 알루미늄(Al) 접점이 장착되어 있습니다.

PERC/PERT 태양전지 구조는 시장에 소개되고 PV 모듈 제조에 구현된 이후 매우 효율적인 것으로 입증되었지만, 연구자들은 이를 개선할 방법을 찾아 TOPCon 태양전지를 탄생시켰습니다.

TOPCon 태양전지 구조는 PERT 태양전지의 기본 구조를 취하고 있지만터널산화층 역할을 하는 초박형 이산화규소(SiO2)층을 포함하고 있으며, 인이 도핑된 다결정 실리콘(n+ Poly-Si) 층을 갖춘 후면 전계층. 이러한 수정은 추가된 층의 패시베이션 덕분에 재결합 과정을 줄여 효율성을 향상시켰습니다.