Fotowoltaika oparta wyłącznie na krzemie nie powiedziała ostatniego słowa. Nowy rekord sprawności
Najnowsze dokonania chińskich inżynierów pokazują, że tradycyjna fotowoltaika bazująca wyłącznie na krzemie nie powiedziała jeszcze ostatniego słowa, zanim ustąpi miejsca tandemowym rozwiązaniom łączącym krzem na przykład z perowskitem.
Czołowy chiński producent ogniw i paneli fotowoltaicznych Trina Solar ogłasza osiągnięcie rekordowej sprawności na pełnowymiarowym ogniwie PV wykonanym wyłącznie z warstwy krzemowej. Sprawność zmierzona na ogniwie o długości boku 210 mm, bazującym na technologii TOPCon, wyniosła 28 proc. Taki wynik potwierdził niemiecki Institut für Solarenergieforschung w Hameln (ISFH).
Nowy wynik oznacza pobicie dotychczasowego rekordu sprawności jednowarstwowego ogniwa fotowoltaicznego z krzemu, który został ustanowiony przed rokiem przez innego czołowego chińskiego producenta ogniw i modułów LONGi. W kwietniu 2025 r. ta firma informowała o zmierzeniu sprawności na poziomie 27,81 proc. w testach ogniwa o aktywnej powierzchni 133,63 cm2 przeprowadzonych również przez instytut ISFH.
Tamto ogniwo bazowało na technologii określonej jako HIBC (ang. hybrid interdigitated back-contact), w której wykorzystano pasywowane styki tunelowe i warstwy dielektryczne, a z tyłu ogniwa umieszczono zarówno kontakty typu n, jak i typu p. Chiński producent później ujawnił, że w rekordowym ogniwie na przedniej, teksturowanej powierzchni umieszczono warstwę tlenku indu i cyny (ITO) wspomagającą boczny transport ładunku oraz wielowarstwowy stos tlenku glinu (AlOx) i azotku krzemu (SiNx), który ogranicza rekombinację nośników. Całość uzupełnia warstwa amorficznego krzemu (a-Si).
THBC – hybryda kluczowych technologii fotowoltaicznych
Osiągnięcie nowego rekordu przez inżynierów z Trina Solar było możliwe dzięki połączeniu zalet technologii pasywacji styków TOPCon z zaletami pasywacji technologii heterozłącza (HJT) oraz technologii tylnych styków (BC). Nowe rozwiązanie zostało określone jako THBC (ang. TOPCon-compatible hybrid back-contact).
W strukturze ogniwa opracowanej przez Chińczyków elektrody zostały przeniesione na tylną stronę, co zwiększa sprawność konwersji energii słonecznej dzięki wyeliminowaniu zacienienia przedniej strony ogniwa.
Jak zapewnia chiński producent, opracowana przez niego technologia może zostać bez większych przeszkód i bez kosztownych modernizacji wdrożona na obecnie wykorzystywanych liniach produkcyjnych ogniw TOPCon.
Bliżej paneli o sprawności 26 proc.
Osiągnięcie Trina Solar potwierdza, że dalsze zwiększanie sprawności fotowoltaiki jest możliwe jeszcze z zastosowaniem aktualnie dominujących w produkcji technologii jednowarstwowych ogniw z krzemu – zanim ustąpią one miejsca tandemowym rozwiązaniom, wśród których najwięcej mówi się o połączeniu w jednym ogniwie warstw krzemu i perowskitu.
Trina Solar zapewnia, że dzięki technologii THBC możliwe będzie zwiększenie mocy modułów o standardowych wymiarach (chiński producent wspomina o rozmiarze 2382 x 1134 mm) do ponad 700 W. Trina ma wkrótce zaprezentować nowe moduły, w których wykorzystywane są ogniwa THBC.
Osiągnięcie sprawności ogniwa fotowoltaicznego na poziomie 28 proc. i wdrożenie go do seryjnej produkcji powinno przybliżyć przemysł fotowoltaiczny do wprowadzenia do swojej oferty krzemowych modułów PV o sprawności wynoszącej około 26 proc. Obecnie najlepsze pod względem sprawności dostępne na rynku moduły z krzemu krystalicznego mają sprawność wynoszącą około 25 proc.
Piotr Pająk
piotr.pajak@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy E-Magazyny Sp. z o.o.
