ಟಾಪ್‌ಕಾನ್ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಅನುಕೂಲಗಳ ಅವಲೋಕನ
TOPCon (ಟನಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪ್ಯಾಸಿವೇಟೆಡ್ ಕಾಂಟ್ಯಾಕ್ಟ್) ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ (PV) ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಸೆಲ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸೌರ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. TOPCon ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ತಿರುಳು ಅದರ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಸಂಪರ್ಕ ರಚನೆಯಲ್ಲಿದೆ, ಇದು ಜೀವಕೋಶದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕೋಶದ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ತಾಂತ್ರಿಕ ಮುಖ್ಯಾಂಶಗಳು
ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆ ಸಂಪರ್ಕ ರಚನೆ: TOPCon ಜೀವಕೋಶಗಳು ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ನ ಹಿಂಭಾಗದಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್-ತೆಳುವಾದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪದರವನ್ನು (1-2nm) ತಯಾರಿಸುತ್ತವೆ, ನಂತರ ಡೋಪ್ಡ್ ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪದರದ ಠೇವಣಿ. ಈ ರಚನೆಯು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದಲ್ಲದೆ, ಆಯ್ದ ವಾಹಕ ಸಾರಿಗೆ ಚಾನಲ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕಗಳನ್ನು (ರಂಧ್ರಗಳು) ಮರುಸಂಯೋಜಿಸುವುದನ್ನು ತಡೆಯುವಾಗ ಬಹುಪಾಲು ವಾಹಕಗಳು (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು) ಹಾದುಹೋಗಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಕೋಶದ ಓಪನ್-ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (Voc) ಮತ್ತು ಭರ್ತಿಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂಶ (ಎಫ್ಎಫ್).
ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆ: TOPCon ಕೋಶಗಳ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಗರಿಷ್ಟ ದಕ್ಷತೆಯು 28.7% ನಷ್ಟು ಅಧಿಕವಾಗಿದೆ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ P- ಮಾದರಿಯ PERC ಕೋಶಗಳ 24.5% ಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ, TOPCon ಕೋಶಗಳ ಸಾಮೂಹಿಕ ಉತ್ಪಾದನಾ ದಕ್ಷತೆಯು 25% ಅನ್ನು ಮೀರಿದೆ, ಮತ್ತಷ್ಟು ಸುಧಾರಣೆಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕು-ಪ್ರೇರಿತ ಅವನತಿ (LID): N- ಮಾದರಿಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ಗಳು ಕಡಿಮೆ ಬೆಳಕಿನ-ಪ್ರೇರಿತ ಅವನತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ TOPCon ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ನಿಜವಾದ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆರಂಭಿಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು, ದೀರ್ಘಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ನಷ್ಟವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಆಪ್ಟಿಮೈಸ್ಡ್ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕ: TOPCon ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕವು PERC ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಿಗಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ, TOPCon ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ನಷ್ಟವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಉಷ್ಣವಲಯದ ಮತ್ತು ಮರುಭೂಮಿ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಪ್ರಯೋಜನವು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ.
ಹೊಂದಾಣಿಕೆ: TOPCon ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ PERC ಪ್ರೊಡಕ್ಷನ್ ಲೈನ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗಬಹುದು, ಕೇವಲ ಕೆಲವು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸಾಧನಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಬೋರಾನ್ ಡಿಫ್ಯೂಷನ್ ಮತ್ತು ಥಿನ್-ಫಿಲ್ಮ್ ಡಿಪಾಸಿಷನ್ ಉಪಕರಣಗಳು, ಹಿಂಬದಿ ತೆರೆಯುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಜೋಡಣೆಯ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೆ, ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸರಳಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ
TOPCon ಕೋಶಗಳ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ:
ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ ತಯಾರಿ: ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಎನ್-ಟೈಪ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ಗಳನ್ನು ಕೋಶಕ್ಕೆ ಮೂಲ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎನ್-ಟೈಪ್ ವೇಫರ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ವಾಹಕ ಜೀವಿತಾವಧಿ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ದುರ್ಬಲ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರದ ನಿಕ್ಷೇಪ: ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್‌ನ ಹಿಂಭಾಗದಲ್ಲಿ ಅತಿ-ತೆಳುವಾದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪದರವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪದರದ ದಪ್ಪವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 1-2nm ನಡುವೆ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ಕೀಲಿಯಾಗಿದೆ.
ಡೋಪ್ಡ್ ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಠೇವಣಿ: ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರದ ಮೇಲೆ ಡೋಪ್ಡ್ ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪದರವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪದರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (LPCVD) ಅಥವಾ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ-ವರ್ಧಿತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಆವಿ ಶೇಖರಣೆ (PECVD) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಬಹುದು.
ಅನೆಲಿಂಗ್ ಟ್ರೀಟ್ಮೆಂಟ್: ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಅನೆಲಿಂಗ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯನ್ನು ಪಾಲಿಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪದರದ ಸ್ಫಟಿಕೀಯತೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಮರುಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೆಲ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಈ ಹಂತವು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
ಲೋಹೀಕರಣ: ಫೋಟೋ-ರಚಿತ ವಾಹಕಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ಕೋಶದ ಮುಂಭಾಗ ಮತ್ತು ಹಿಂಭಾಗದಲ್ಲಿ ಲೋಹದ ಗ್ರಿಡ್ ರೇಖೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಪರ್ಕ ಬಿಂದುಗಳು ರಚನೆಯಾಗುತ್ತವೆ. TOPCon ಕೋಶಗಳ ಲೋಹೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಸಂಪರ್ಕದ ರಚನೆಯನ್ನು ಹಾನಿಗೊಳಿಸುವುದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ವಿಶೇಷ ಗಮನದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
ಪರೀಕ್ಷೆ ಮತ್ತು ವಿಂಗಡಣೆ: ಕೋಶ ತಯಾರಿಕೆಯು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ನಂತರ, ಕೋಶಗಳು ಪೂರ್ವನಿರ್ಧರಿತ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮಾನದಂಡಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುವುದನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿವಿಧ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಗಳ ಅಗತ್ಯತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಕೋಶಗಳನ್ನು ನಂತರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಪ್ರಕಾರ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಮಾಡ್ಯೂಲ್ ಅಸೆಂಬ್ಲಿ: ಕೋಶಗಳನ್ನು ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳಾಗಿ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೋಶಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಮತ್ತು ರಚನಾತ್ಮಕ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಗಾಜು, EVA (ಎಥಿಲೀನ್-ವಿನೈಲ್ ಅಸಿಟೇಟ್ ಕೋಪಾಲಿಮರ್) ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಕ್‌ಶೀಟ್‌ನಂತಹ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಸುತ್ತುವರಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಅನುಕೂಲಗಳು ಮತ್ತು ಸವಾಲುಗಳು
TOPCon ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಅನುಕೂಲಗಳು ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆ, ಕಡಿಮೆ LID, ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕದಲ್ಲಿದೆ, ಇವೆಲ್ಲವೂ TOPCon ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿಜವಾದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, TOPCon ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವೆಚ್ಚದ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಆರಂಭಿಕ ಸಲಕರಣೆಗಳ ಹೂಡಿಕೆ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನಾ ವೆಚ್ಚಗಳ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ. ನಿರಂತರ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚ ಕಡಿತದೊಂದಿಗೆ, TOPCon ಕೋಶಗಳ ವೆಚ್ಚವು ಕ್ರಮೇಣ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಅವರ ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಸಾರಾಂಶದಲ್ಲಿ, TOPCon ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಉದ್ಯಮದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಪ್ರಮುಖ ನಿರ್ದೇಶನವಾಗಿದೆ. ಇದು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಉತ್ಪಾದನಾ ಮಾರ್ಗಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವಾಗ ತಾಂತ್ರಿಕ ನಾವೀನ್ಯತೆಯ ಮೂಲಕ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ, ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಉದ್ಯಮದ ಸುಸ್ಥಿರ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಬಲವಾದ ತಾಂತ್ರಿಕ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ನಿರಂತರ ತಾಂತ್ರಿಕ ಪ್ರಗತಿ ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚ ಕಡಿತದೊಂದಿಗೆ, TOPCon ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಮಾಡ್ಯೂಲ್‌ಗಳು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಸಾಧಿಸುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಿದೆ.
ಮುಂದೆ: ಇನ್ನು ಇಲ್ಲ