Dengan latar belakang transformasi energi global, fotovoltaik , sebagai bentuk energi yang bersih dan terbarukan, semakin memainkan peranan penting. Kemajuan berkelanjutan dalam teknologi sel fotovoltaik mendorong pesatnya perkembangan industri fotovoltaik. Saat ini, beberapa rute teknis seperti PERC, TOPCon, heterojunction (HJT), dan IBC menunjukkan tren yang berkembang, masing-masing menunjukkan keunggulan dan potensi uniknya.
Proses pembuatan sel PERC relatif sederhana dan biayanya rendah. Efisiensi konversi produksi massal saat ini mendekati batas teoretisnya yaitu 24,5%. Meskipun telah memainkan peran penting di masa lalu, karena menghadapi persyaratan efisiensi yang lebih tinggi, ruang pengembangan sel PERC relatif terbatas.
Sel TOPCon adalah sel kontak pasivasi oksida penerowongan. Prinsip dasarnya adalah dengan meletakkan lapisan silikon oksida di bagian belakang wafer silikon tipe-n, dan kemudian meletakkan lapisan film polisilikon yang diolah dengan berat. Teknologi ini memiliki batas efisiensi teoritis yang lebih tinggi: batas efisiensi teoritis sel TOPCon satu sisi tipe-n adalah 27,1%, dan batas efisiensi teoritis TOPCon polisilikon dua sisi adalah 28,7%. Dibandingkan dengan sel PERC, sel TOPCon memiliki ruang lebih besar untuk peningkatan efisiensi di masa depan. Peralatan tersebut kompatibel dengan peralatan lini produksi PERC yang ada, dan beberapa peralatan yang ada dapat digunakan untuk peningkatan dan transformasi, mengurangi biaya investasi dan risiko teknis. Pada saat yang sama, mereka memiliki keunggulan kinerja atenuasi yang rendah dan kinerja biaya produksi massal yang tinggi, membuat sel TOPCon secara bertahap diadopsi secara luas oleh produsen industri.
Sel heterojungsi (HJT) menggunakan deposisi silikon amorf untuk membentuk heterojungsi sebagai lapisan pasivasi berdasarkan wafer silikon tipe-n. Keunggulannya adalah efisiensi konversi produksi massal yang tinggi, dan efisiensi konversi laboratorium tertinggi mencapai 29,5%. Ini menggabungkan keunggulan sel silikon kristal dan sel film tipis, dan memiliki karakteristik efisiensi konversi tinggi, suhu proses rendah, stabilitas tinggi, tingkat atenuasi rendah, dan pembangkit listrik bifacial. Namun, sel HJT juga memiliki beberapa tantangan, seperti jalur produksi yang ditingkatkan dengan peralatan yang ada, serta biaya peralatan dan material yang tinggi.
Sel IBC adalah istilah umum untuk sel fotovoltaik kontak belakang, termasuk IBC, HBC, TBC, HPBC, dll. Dengan wafer silikon tipe-n sebagai substrat, tidak ada garis kisi di sisi depan, sehingga menghilangkan hilangnya bayangan pada kisi. elektroda garis. Efisiensi konversi teoretisnya adalah 29,1%. Keuntungannya adalah tidak adanya garis grid pada permukaan sehingga mengurangi kehilangan optik. Struktur IBC secara teoritis dapat meningkatkan efisiensi konversi fotolistrik sebesar 0,6-0,7%. Namun, sel IBC memiliki kebutuhan yang tinggi terhadap bahan substrat, proses yang kompleks, dan kesulitan dalam produksi massal, yang juga membatasi penerapannya dalam skala besar.
Sel fotovoltaik perovskit menggunakan bahan struktur perovskit sebagai bahan penyerap cahaya. Mereka memiliki karakteristik efisiensi konversi energi yang tinggi, harga murah, dan bobot ringan. Mereka saat ini berada pada tahap awal industrialisasi. Efisiensi konversi teoretisnya dapat mencapai 26,1%, dan efisiensi teoretis dari sel bertumpuk semua perovskit dapat mencapai 44%. Meskipun sel perovskit masih menghadapi tantangan dalam hal stabilitas dan persiapan area yang luas, sel perovskit telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir dan telah menjadi arah penelitian dan pengembangan utama di banyak lembaga dan perusahaan penelitian ilmiah.
Teknologi sel fotovoltaik sedang dalam tahap perkembangan pesat, dan persaingan serta kerja sama berbagai jalur teknis akan mendorong kemajuan industri yang berkelanjutan. Dalam jangka pendek, teknologi seperti TOPCon dan IBC diperkirakan akan berkembang pesat dalam berbagai skenario aplikasi dengan keunggulannya masing-masing; dan teknologi heterojunction (HJT) juga akan memiliki daya saing pasar yang kuat setelah mengatasi masalah biaya.
Dalam jangka panjang, dengan terobosan teknologi lebih lanjut dan pengurangan biaya, berbagai jalur teknis mungkin akan bergabung secara bertahap, atau teknologi baru dan lebih menguntungkan akan muncul. Teknologi yang sedang berkembang seperti sel tumpuk silikon perovskit dan kristal perovskit diperkirakan akan mencapai kemajuan yang lebih besar di masa depan dan membawa perubahan baru pada industri fotovoltaik.
