TOPCon 태양광 패널 기술이란?

PERC(부동화 이미터 후면 접점) 기술은 태양광 패널 제조에서 널리 사용되지만 다른 프로세스가 최고의 경쟁자로 등장할 것으로 예상됩니다. TOPCon(터널 산화물 부동태화 접점)은 독일의 Fraunhofer 태양 에너지 시스템 연구소에서 2013년에 업계에 도입되었으며 적어도 2019년부터 중국의 주류 제조업체에서 사용되었습니다. 터널링 산화물 층과 PERC 태양 전지를 결합하여 재결합 손실을 줄이고 셀 효율을 높입니다.

몇 가지 추가 단계를 통해 TOPCon은 PERC 셀을 더욱 강력하고 효율적으로 만듭니다.

일반 PERC 기술의 이론적 효율 한계는 약 24%입니다. 이는 패널이 사용 가능한 전기로 변환할 수 있는 태양 에너지의 양을 나타냅니다. 따라서 계속해서 발전하기 위해 제조업체는 보다 발전된 "부동태화 접촉 기술"을 사용합니다. LONGi는 2021년에 n형 양면 TOPCon 셀의 효율이 25.21%에 도달했다고 발표했으며, 몇 달 후 JinkoSolar는 25.4%의 효율을 달성했습니다.

TOPCon 효율성의 점진적인 향상은 2022년에도 계속되었습니다. Trina Solar는 3월에 가장 큰 210mm 셀 크기로 25.5%의 효율성을 달성했습니다. Trina Solar의 제품 관리자인 Zixuan (Rocky) Li는 "회사는 아직 북미 시장에 TOPCon 제품을 출시하지 않았지만 TOPCon의 셀 효율성 및 신뢰성 향상으로 인해 곧 서구 해안에 혁신이 도달할 수 있을 것"이라고 말했습니다.

“효율성이 높을수록 패널은 단위 면적당 더 많은 에너지를 수확할 수 있습니다.”라고 그는 말했습니다. TOPCon은 PERC의 70%에 비해 "양면성" 비율이 80%입니다. 이를 통해 TOPCon 모듈은 "PERC 양면 모듈에 비해 후면에서 더 많은 에너지를 수확할 수 있으며 이는 지상 실장 유틸리티 프로젝트에 유리합니다"라고 Li는 말했습니다.

이러한 셀 발전은 새로운 제조 공정과 비교할 때 PERC 셀에서 쉽게 달성됩니다. PERC는 일반 태양전지 뒷면에 부동태화 필름을 추가하여 초기 전지 표면을 통과한 빛을 더 많이 흡수합니다. TOPCon은 동일한 PERC 필름을 사용하여 흡수되지 않은 빛을 차단하는 또 다른 장벽으로 그 위에 초박형 산화물 층을 추가합니다.

결정질 실리콘과 비정질 실리콘 박막을 하나의 고출력 하이브리드 태양전지로 결합하고 완전히 다른 제조 공정이 필요한 이종접합 기술(HJT)에 비해 PERC 셀에 하나의 산화물 층을 추가하는 것이 제조 업그레이드가 더 쉽습니다.

JinkoSolar 미국 사업부의 제품 관리 및 기술 서비스 이사인 Adam Detrick은 "TOPCon은 셀에 추가 터널링 산화물 패시베이션 층을 추가하지만 총 비용의 상대적으로 낮은 부분으로 기존 PERC 라인에 추가할 수 있습니다."라고 말했습니다. "TOPCon의 추가적인 효율성과 에너지 수율 이점으로 인해 전체 규모에서 가장 낮은 순 자본 비용이 발생합니다."

Detrick은 TOPCon이 향후 5년 이내에 시장에서 선도적인 부동태화 전지 기술이 될 것으로 보고 JinkoSolar가 자사의 1차 전지 제품으로서 n형 TOPCon 용량을 늘리는 데 주력하고 있다고 말했습니다.

“TOPCon은 자본 비용 대비 효율성과 신뢰성의 최상의 조합을 제공하며 기존 모듈 설계 매개변수에 쉽게 맞습니다.”라고 그는 말했습니다. "HJT 및 IBC와 같은 다른 n형 기술이 있지만 더 이국적인 세포 아키텍처는 훨씬 더 높은 자본 비용으로 고유한 세포주가 필요하다는 것을 의미합니다."

업계에서는 제조업체가 생산 라인을 업데이트하려는 즉시 TOPCon이 결정질 실리콘 태양광 시장에서 PERC만큼 빠르게 널리 보급될 것으로 기대할 수 있습니다.

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