TOPCon 태양전지란 무엇입니까?

태양광(PV) 모듈 제조업체는 태양광 패널의 효율성을 향상시키기 위한 새롭고 더욱 발전된 대안을 찾기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 혁신적인 셀 제조 기술을 통해 효율성을 향상시킬 수 있으며, 현재 태양광 발전 시장에는 몇 가지 경쟁자가 있습니다.

최신 모듈 동향은 시장 성장이 HJT 및 TOPCon 태양전지.

ITRPV(International Technology Roadmap for Photovoltaics)의 2022년 보고서는 향후 10년 동안 예상되는 몇 가지 추세를 보여줍니다.

❖ PERC(Passivated Emitter Rear Contact) 태양전지 기술은 현재 약 75%의 시장 점유율로 시장을 선도하고 있습니다. 그러나 p형의 비중은 높아질 것으로 예상된다. 단결정 PERC 향후 10년 안에 세포 수가 약 10%로 떨어질 것입니다.

❖ 시장점유율 N형 TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact) 기술은 2022년 약 10%에서 2033년 60%로 늘어나 실리콘 웨이퍼 방식의 주류가 될 전망이다. 가장 큰 증가는 2024년부터 시작될 것으로 예상된다.

❖ N형 HJT(이종접합 태양전지)는 약 9%(2023년)에서 향후 10년간 25% 이상으로 증가할 것으로 예상됩니다. 이종접합전지 기술의 구현은 태양전지의 높은 생산비용과 기존 기술과의 생산라인의 비호환성으로 인해 여전히 어려움을 겪고 있다.

P형 PERC 및 N형 TopCon

PERC 기술은 효율성과 대규모 생산 간의 비용 효율적인 절충안입니다. 그러나 이 접근 방식을 사용하여 태양광 패널 효율성을 향상시키는 것은 더디었습니다. 현재 주류 P형 모듈의 효율은 약 21.4%이며, 향후 10년 내에 22.75%로 증가할 예정이다.

광전지 모듈에 설치된 N형 TOPCon 태양전지는 PERC 전지와 동일하게 보입니다. P형 태양전지와 N형 태양전지는 모두 실리콘 웨이퍼로 만들어집니다. 차이점은 웨이퍼에 화학물질을 도핑해 전기 생산량을 늘리는 방식이다.

간단히 말해서 P형 셀에는 붕소가 도핑되어 있고 N형 셀에는 인이 도핑되어 있습니다. 대조적으로, 인은 산소에 노출될 때 붕소보다 덜 분해됩니다. 또한, 인 도핑은 웨이퍼에 자유 전자를 추가하여 효율성을 높일 수 있습니다.

따라서 N형 기반 모듈은 더 높은 효율성을 달성할 수 있습니다. 현재 22.5%에 가까운 효율성이 향후 10년 동안 24% 정도로 높아질 것으로 추정된다.

N형 제조 공정의 문제점은 여전히 상대적으로 가격이 비싸다는 점이다.

TOPCon 기술의 장점은 무엇입니까?

1. 제조공정

TOPCon 모듈은 P형 모듈과 거의 동일한 기계를 사용하여 제조할 수 있습니다. 이는 TOPCon 셀을 사용하기 위해 제조업체의 대규모 투자가 필요하지 않음을 의미합니다.

2. 효율성 향상

Fraunhofer ISE 연구소에 따르면 효율성은 25%를 초과할 수 있습니다. PERC 셀의 이론적 최대 효율은 약 24%입니다.

3. 열화율 감소

PERC 패널과 비교하여 TOPCon 모듈은 PV 패널 수명의 첫 해와 30년 동안 전력 감쇠가 더 낮습니다.

4. 낮은 온도 계수

TOPCon 배터리는 극한 기후 시나리오에 대한 저항력이 더 뛰어납니다.

5. 양면요금

PERC PV 모듈의 양면 계수는 평균 약 70%인 반면, TOPCon 패널의 양면 계수는 85%에 달합니다. PERC 양면 모듈보다 후면에서 더 많은 에너지를 포착하므로 지상 설치형 유틸리티 프로젝트에 유용합니다. 또한 PERC 태양광 패널보다 미적 관점에서 더 매력적입니다.

6. 저조도 성능

TOPcon 모듈은 저조도 조건에서 더욱 효율적이며 낮 동안 전력 생산을 연장하고 시간이 지남에 따라 설치 성능을 향상시킵니다.