Tìm hiểu công nghệ TOPCon pin năng lượng mặt trời

Nhằm tận dụng tối đa nguồn năng lượng mặt trời và tăng hiệu suất cho hệ thống điện mặt trời. Các nhà sản xuất luôn không ngừng nghiên cứu và cho ra mắt những công nghệ pin mặt trời mới. Một trong số đó phải kể đến công nghệ TOPCon. Vậy TOPCon là gì? Công nghệ này có thể mang lại lợi ích gì mà lại được nhiều người quan tâm như vậy? Hãy cùng EMPower khám phá trong bài viết này.

Tìm hiểu công nghệ TOPCon 

Tấm pin năng lượng mặt trời phổ biến được chia thành hai loại chính. Bao gồm pin mặt trời loại N-type và pin mặt trời loại P-Type. Để sản xuất các loại pin này, chúng ta phải dựa vào các công nghệ tế bào quang điện. Hiện nay, có nhiều công nghệ hàng đầu được sử dụng. Như công nghệ tế bào HJT, TOPCon, PERC, IBC, MBB và nhiều công nghệ khác. Trong số này, công nghệ TOPCon đang thu hút rất nhiều sự quan tâm và được dự đoán sẽ chiếm lĩnh thị trường trong thời gian tới.

TOPCon là viết tắt của tunnel oxide passivated contact. Đây là một cấu trúc tiên tiến của tế bào silicon loại N-Type, được thiết kế để giảm sự tái kết hợp electron trong tế bào. Đối với các tấm pin mặt trời, khi phải chịu tác động của một số yếu tố phức tạp, các electron có thể bị rò rỉ và tái kết hợp lại với silicon mà không tạo ra dòng điện. Điều này dẫn đến sự suy giảm hiệu suất của các tấm pin năng lượng mặt trời.

Công nghệ này tạo ra một lớp TOPCon siêu mỏng bao gồm cả lớp tế bào tunnel oxide và một lớp passivation. Nhằm tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng và tính dẫn điện của chất bán dẫn, từ đó tăng cường hiệu suất sản lượng điện. Mặc dù công nghệ này đã được nghiên cứu từ năm 2014, nhưng đến năm 2019, công nghệ này mới có thể mở rộng quy mô sử dụng trong các ứng dụng thương mại.

>>> Đọc thêm: So sánh pin mặt trời mono và poly

Ưu điểm của công nghệ TOPCon

Hiệu suất cao

Các tấm pin mặt trời sử dụng công nghệ TOPCon có giới hạn về hiệu suất trên lý thuyết trong khoảng từ 28,2% đến 28,7%. Đây là một con số đáng chú ý, cao hơn nhiều so với các công nghệ tế bào sản xuất pin loại N khác. Điều này cho thấy sự tiến bộ đáng kể của công nghệ này trong việc tạo ra các tấm pin mặt trời hiệu suất cao.

Dễ dàng nâng cấp

Công nghệ TOPCon chỉ đơn giản là bổ sung thêm một quy trình nhỏ vào dây chuyền sản xuất pin mặt trời PERC hiện có. Điều này có nghĩa rằng việc nâng cấp từ pin mặt trời PERC lên pin mặt trời TOPCon có thể thực hiện dễ dàng. Với mức tăng chi phí không lớn, không đòi hỏi nhà sản xuất phải đầu tư một khoản tiền quá lớn.

Bền bỉ

Pin mặt trời sử dụng công nghệ TOPCon có tỷ lệ suy giảm điện năng thấp hơn so với công nghệ PERC. Tỷ lệ suy giảm này không phải chỉ trong năm đầu tiên mà là trong suốt những năm hoạt động cho đến khi đạt đến tuổi thọ của chúng. Điều này cho thấy khả năng duy trì và ổn định hiệu suất của tấm pin TOPCon theo thời gian. Giúp chúng trở thành lựa chọn hấp dẫn cho các ứng dụng năng lượng mặt trời lâu dài và bền vững.

Hệ số nhiệt độ thấp hơn

Hệ số nhiệt độ là thước đo cho biết mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ đối với sản lượng điện của các tấm pin mặt trời. Nó biểu thị rằng với mỗi mức tăng nhiệt, có một phần sản lượng điện sẽ bị mất đi. Chỉ số này quan trọng trong việc xác định khả năng phát điện của các tấm pin mặt trời trong điều kiện nhiệt độ cao.

Vì vậy, với hệ số nhiệt thấp hơn, pin mặt trời sử dụng công nghệ TOPCon vẫn có thể duy trì hiệu quả khi hoạt động trong các vùng có khí hậu nhiệt đới hoặc nhiệt độ cao. Điều này có nghĩa rằng chúng có khả năng duy trì hiệu suất tốt trong những điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt.

Nhược diểm của công nghệ TOPCon

Các tấm pin sản xuất theo công nghệ TOPCon thường sử dụng lượng bạc (Ag) lớn hơn so với các tấm pin PERC. Cả hai công nghệ TOPCon và PERC đều sử dụng bột bạc trong quá trình sản xuất. Nhưng TOPCon sử dụng lớp keo bạc trên cả hai mặt của tấm pin. Điều này dẫn đến chi phí sản xuất luôn cao hơn so với pin mặt trời PERC.

Do đó, để công nghệ TOPCon có mức giá hợp lý. Các nhà nghiên cứu cần phải tối ưu hóa quá trình sản xuất để giảm lượng bạc cần sử dụng. Mà vẫn đảm bảo hiệu quả tương tự hoặc cao hơn.

Tiềm năng của công nghệ TOPCon

Công nghệ TOPCon chính là sự kết hợp tốt nhất giữa hiệu quả và chi phí. Vì vậy, với những ưu điểm vốn có, trong vài năm tới, công nghệ này có khả năng sẽ trở thành công nghệ phổ biến như công nghệ tế bào PERC trong thời điểm hiện tại.

Hiện nay, công nghệ pin mặt trời PERC vẫn đang chiếm lĩnh thị trường với thị phần khoảng 75%. Tuy nhiên, dự báo cho thấy tỷ lệ sử dụng tế bào PERC loại P dự kiến sẽ giảm xuống còn khoảng 10% trong vòng 10 năm tới. Trong khi đó, TOPCon được kỳ vọng sẽ tăng lên đến 60% vào năm 2033. Và sẽ trở thành loại công nghệ pin mặt trời phổ biến nhất. Dự đoán cho biết mức tăng lớn nhất sẽ xảy ra từ năm 2024. 

Các bạn vừa cùng EMPower tìm hiểu về công nghệ pin mặt trời TOPCon. Có thể thấy, công nghệ TOPCon đã nhanh chóng thu hút sự chú ý trong lĩnh vực năng lượng mặt trời nhờ vào khả năng nâng cao hiệu suất và tính ổn định của nó. Trong tương lai, chúng ta có thể hy vọng công nghệ này sẽ tiếp tục phát triển. Đồng thời đóng góp quan trọng vào việc tạo ra nguồn năng lượng mặt trời hiệu suất cao và bền vững.