Na pozadí globální energetické transformace, fotovoltaika , jako čistá a obnovitelná forma energie hraje stále důležitější roli. Neustálý pokrok v technologii fotovoltaických článků je hnacím motorem prudkého rozvoje fotovoltaického průmyslu. V současnosti více technických cest, jako je PERC, TOPCon, heterojunction (HJT) a IBC, vykazuje vzkvétající trend, přičemž každá ukazuje své jedinečné výhody a potenciál.
Výrobní proces PERC článků je relativně jednoduchý a náklady jsou nízké. Současná účinnost konverze hromadné výroby se blíží teoretické hranici 24,5 %. Přestože v minulosti hrál důležitou roli, čelí vyšším požadavkům na účinnost, vývojový prostor článků PERC je poměrně omezený.
Články TOPCon jsou kontaktní články s tunelovou oxidovou pasivací. Základním principem je nanesení vrstvy oxidu křemíku na zadní stranu křemíkového plátku typu n a poté nanesení vrstvy silně dotovaného polysilikonového filmu. Tato technologie má vyšší teoretickou mez účinnosti: teoretická mez účinnosti jednostranných článků TOPCon typu n je 27,1 % a oboustranná polysilikonová pasivace TOPCon je 28,7 %. Ve srovnání s články PERC mají články TOPCon větší prostor pro budoucí zlepšení účinnosti. Jsou kompatibilní se stávajícím zařízením výrobní linky PERC a některá stávající zařízení lze použít pro modernizaci a transformaci, čímž se sníží investiční náklady a technická rizika. Zároveň mají výhody nízkého útlumového výkonu a vysokých nákladů na hromadnou výrobu, díky čemuž články TOPCon postupně široce přijímají průmysloví výrobci.
Heterojunkční (HJT) buňky využívají depozici amorfního křemíku k vytvoření heteropřechodů jako pasivačních vrstev na bázi křemíkových plátků typu n. Jeho výhodou je, že účinnost konverze hromadné výroby je vysoká a nejvyšší účinnost konverze v laboratoři dosahuje 29,5 %. Spojuje výhody krystalických křemíkových článků a tenkovrstvých článků a vyznačuje se vysokou účinností konverze, nízkou procesní teplotou, vysokou stabilitou, nízkou mírou útlumu a bifaciální generací energie. Buňky HJT však mají také určité problémy, jako je výrobní linka modernizovaná stávajícím zařízením a náklady na zařízení a materiál jsou vysoké.
IBC články jsou obecným pojmem pro fotovoltaické články se zadním kontaktem, včetně IBC, HBC, TBC, HPBC atd. S křemíkovým plátkem typu n jako substrátem není na přední straně žádná mřížka, což eliminuje ztrátu stínění mřížky liniová elektroda. Jeho teoretická účinnost konverze je 29,1 %. Jeho výhodou je, že na povrchu není žádná mřížková čára, čímž se snižují optické ztráty. Struktura IBC může teoreticky zvýšit účinnost fotoelektrické konverze o 0,6-0,7 %. IBC články však mají vysoké požadavky na substrátové materiály, složité procesy a obtížnou hromadnou výrobu, což také omezuje jejich použití ve velkém měřítku.
Perovskitové fotovoltaické články používají perovskitové konstrukční materiály jako materiály pohlcující světlo. Vyznačují se vysokou účinností přeměny energie, nízkou cenou a nízkou hmotností. V současné době jsou v rané fázi industrializace. Jeho teoretická účinnost konverze může dosáhnout 26,1 % a teoretická účinnost all-perovskitových skládaných článků může být až 44 %. Přestože perovskitové buňky stále čelí výzvám ve stabilitě a velkoplošné přípravě, v posledních letech se rychle rozvíjely a staly se klíčovým směrem výzkumu a vývoje mnoha vědeckovýzkumných institucí a podniků.
Technologie fotovoltaických článků je ve stádiu rychlého rozvoje a konkurence a spolupráce více technických cest podpoří neustálý pokrok tohoto odvětví. V krátkodobém horizontu se očekává, že technologie jako TOPCon a IBC se rychle rozšíří v různých aplikačních scénářích s jejich příslušnými výhodami; a technologie heterojunction (HJT) budou mít po vyřešení problému nákladů také silnou tržní konkurenceschopnost.
V dlouhodobém horizontu se s dalšími technologickými průlomy a snižováním nákladů mohou postupně slučovat různé technické cesty nebo mohou vznikat nové a výhodnější technologie. Očekává se, že nově vznikající technologie, jako jsou perovskit a perovskitově krystalické křemíkové články, udělají v budoucnu větší pokrok a přinesou nové změny do fotovoltaického průmyslu.
