टॉपकॉन फोटोवोल्टिक मॉड्यूल प्रौद्योगिकी और फायदे का अवलोकन
TOPCon (टनल ऑक्साइड पैसिवेटेड कॉन्टैक्ट) फोटोवोल्टिक (पीवी) मॉड्यूल तकनीक सेल दक्षता में सुधार और लागत कम करने के लिए सौर उद्योग में नवीनतम प्रगति का प्रतिनिधित्व करती है। TOPCon प्रौद्योगिकी का मूल इसकी अद्वितीय निष्क्रियता संपर्क संरचना में निहित है, जो कोशिका की सतह पर वाहक पुनर्संयोजन को प्रभावी ढंग से कम करता है, जिससे कोशिका की रूपांतरण दक्षता में वृद्धि होती है।
तकनीकी हाइलाइट्स
निष्क्रियता संपर्क संरचना: TOPCon कोशिकाएं सिलिकॉन वेफर के पीछे एक अति पतली ऑक्साइड सिलिकॉन परत (1-2nm) तैयार करती हैं, जिसके बाद डोप्ड पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन परत का जमाव होता है। यह संरचना न केवल उत्कृष्ट इंटरफ़ेस निष्क्रियता प्रदान करती है, बल्कि एक चयनात्मक वाहक परिवहन चैनल भी बनाती है, जो अल्पसंख्यक वाहकों (छेदों) को पुनर्संयोजन से रोकते हुए बहुसंख्यक वाहकों (इलेक्ट्रॉनों) को गुजरने की अनुमति देती है, इस प्रकार सेल के ओपन-सर्किट वोल्टेज (वोक) और भरने में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। कारक (एफएफ)।
उच्च रूपांतरण क्षमता: TOPCon कोशिकाओं की सैद्धांतिक अधिकतम दक्षता 28.7% जितनी अधिक है, जो पारंपरिक पी-प्रकार PERC कोशिकाओं की 24.5% से काफी अधिक है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, TOPCon कोशिकाओं की बड़े पैमाने पर उत्पादन क्षमता 25% से अधिक हो गई है, जिसमें और सुधार की संभावना है।
कम रोशनी से प्रेरित गिरावट (एलआईडी): एन-प्रकार के सिलिकॉन वेफर्स में प्रकाश-प्रेरित गिरावट कम होती है, जिसका अर्थ है कि TOPCon मॉड्यूल वास्तविक उपयोग में उच्च प्रारंभिक प्रदर्शन बनाए रख सकते हैं, जिससे लंबी अवधि में प्रदर्शन हानि कम हो जाती है।
अनुकूलित तापमान गुणांक: TOPCon मॉड्यूल का तापमान गुणांक PERC मॉड्यूल की तुलना में बेहतर है, जिसका अर्थ है कि उच्च तापमान वाले वातावरण में, TOPCon मॉड्यूल की बिजली उत्पादन हानि कम है, खासकर उष्णकटिबंधीय और रेगिस्तानी क्षेत्रों में जहां यह लाभ विशेष रूप से स्पष्ट है।
अनुकूलता: TOPCon तकनीक मौजूदा PERC उत्पादन लाइनों के साथ संगत हो सकती है, जिसके लिए केवल कुछ अतिरिक्त उपकरणों की आवश्यकता होती है, जैसे कि बोरान प्रसार और पतली-फिल्म जमाव उपकरण, बैकसाइड ओपनिंग और संरेखण की आवश्यकता के बिना, उत्पादन प्रक्रिया को सरल बनाता है।
उत्पादन प्रक्रिया
TOPCon कोशिकाओं की उत्पादन प्रक्रिया में मुख्य रूप से निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
सिलिकॉन वेफर तैयारी: सबसे पहले, एन-प्रकार के सिलिकॉन वेफर्स का उपयोग सेल के लिए आधार सामग्री के रूप में किया जाता है। एन-प्रकार के वेफर्स में अल्पसंख्यक वाहक जीवनकाल और बेहतर कमजोर प्रकाश प्रतिक्रिया होती है।
ऑक्साइड परत का जमाव: सिलिकॉन वेफर के पीछे एक अति पतली ऑक्साइड सिलिकॉन परत जमा होती है। इस ऑक्साइड सिलिकॉन परत की मोटाई आमतौर पर 1-2एनएम के बीच होती है और यह निष्क्रियता संपर्क प्राप्त करने की कुंजी है।
डोप्ड पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन जमाव: ऑक्साइड परत पर डोप्ड पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन परत जमा हो जाती है। यह पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन परत कम दबाव वाले रासायनिक वाष्प जमाव (एलपीसीवीडी) या प्लाज्मा-संवर्धित रासायनिक वाष्प जमाव (पीईसीवीडी) तकनीक के माध्यम से प्राप्त की जा सकती है।
एनीलिंग उपचार: उच्च तापमान एनीलिंग उपचार का उपयोग पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन परत की क्रिस्टलीयता को बदलने के लिए किया जाता है, जिससे निष्क्रियता प्रदर्शन सक्रिय होता है। यह कदम कम इंटरफ़ेस पुनर्संयोजन और उच्च सेल दक्षता प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है।
धातुरूप करने की क्रिया: फोटो-जनित वाहकों को एकत्रित करने के लिए सेल के आगे और पीछे धातु ग्रिड लाइनें और संपर्क बिंदु बनाए जाते हैं। निष्क्रियता संपर्क संरचना को नुकसान पहुंचाने से बचने के लिए TOPCon कोशिकाओं की धातुकरण प्रक्रिया पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है।
परीक्षण और छँटाई: सेल निर्माण पूरा होने के बाद, यह सुनिश्चित करने के लिए विद्युत प्रदर्शन परीक्षण आयोजित किए जाते हैं कि सेल पूर्व निर्धारित प्रदर्शन मानकों को पूरा करते हैं। फिर विभिन्न बाज़ारों की ज़रूरतों को पूरा करने के लिए प्रदर्शन मापदंडों के अनुसार कोशिकाओं को क्रमबद्ध किया जाता है।
मॉड्यूल असेंबली: कोशिकाओं को मॉड्यूल में इकट्ठा किया जाता है, जो आमतौर पर कोशिकाओं की सुरक्षा और संरचनात्मक समर्थन प्रदान करने के लिए ग्लास, ईवीए (एथिलीन-विनाइल एसीटेट कॉपोलीमर), और बैकशीट जैसी सामग्रियों से घिरे होते हैं।
फायदे और चुनौतियां
TOPCon प्रौद्योगिकी के फायदे इसकी उच्च दक्षता, कम LID और अच्छे तापमान गुणांक में निहित हैं, जो सभी TOPCon मॉड्यूल को अधिक कुशल बनाते हैं और वास्तविक अनुप्रयोगों में लंबे समय तक चलते हैं। हालाँकि, TOPCon प्रौद्योगिकी को लागत चुनौतियों का भी सामना करना पड़ता है, विशेष रूप से प्रारंभिक उपकरण निवेश और उत्पादन लागत के संदर्भ में। निरंतर तकनीकी प्रगति और लागत में कमी के साथ, यह उम्मीद की जाती है कि TOPCon कोशिकाओं की लागत धीरे-धीरे कम हो जाएगी, जिससे फोटोवोल्टिक बाजार में उनकी प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ जाएगी।
संक्षेप में, TOPCon प्रौद्योगिकी फोटोवोल्टिक उद्योग के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण दिशा है। यह मौजूदा उत्पादन लाइनों के साथ अनुकूलता बनाए रखते हुए तकनीकी नवाचार के माध्यम से सौर कोशिकाओं की रूपांतरण दक्षता में सुधार करता है, फोटोवोल्टिक उद्योग के सतत विकास के लिए मजबूत तकनीकी सहायता प्रदान करता है। निरंतर तकनीकी प्रगति और लागत में कमी के साथ, TOPCon फोटोवोल्टिक मॉड्यूल के भविष्य में फोटोवोल्टिक बाजार पर हावी होने की उम्मीद है।
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