Solarmodule der nächsten Generation

Die Solartechnologie hat in den letzten Jahrzehnten erhebliche Fortschritte gemacht. Die nächste Generation von Solarmodulen verspricht noch höhere Effizienz und niedrigere Kosten. Hier sind einige der Technologien, die die nächste Generation von Solarmodulen prägen werden:

TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact)

TOPCon, oder Tunnel Oxide Passivated Contact, ist eine Technologie, die eine theoretische Höchstleistung von 27,1% (einseitig) / 28,7% (beidseitig) erreichen kann.Tunnel Oxide Passivated Contact Solarzellen (TOPCon) wurden erstmals 2013 auf der 28. PVSEC Solar-Konferenz von Fraunhofer Solar Research Institute in Deutschland vorgestellt. Zunächst wird auf der Rückseite der Zelle eine 1-2 nm dicke Tunneloxidationsschicht hergestellt, dann wird eine dotierte polykristalline Siliziumschicht abgeschieden, die zusammen eine passivierte Kontaktstruktur bilden und eine gute Grenzflächenpassivierung für das Siliziumwafer bieten. Obwohl die Ausrüstungsinvestitionskosten von etwa 250 Millionen/GW etwas höher sind als die von PERC mit 180 Millionen/GW, ist TOPCon mit den bestehenden PERC-Produktionslinien kompatibel, was es zur bevorzugten Upgrade-Technologie für PERC-Kapazitätsinhaber macht.

HJT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer)

HJT, oder Heterojunction with Intrinsic Thin layer, hat eine maximale theoretische Effizienz von 28,5%. Kürzlich hat Longi Solar, ein führender Hersteller von Solarmodulen, einen Durchbruch in der HJT-Technologie erzielt und einen neuen Weltrekord für die Lichtumwandlungseffizienz von M6-Vollformatzellen mit 26,50% aufgestellt.HJT steht für Heterojunction Solarzellen. HJT wurde in den 1980er Jahren von Sanyo in Japan eingeführt und wurde in den 2010er Jahren von Panasonic übernommen. HJT gilt als möglicher Nachfolger der derzeit populären PERC-Solarzellen nach PERT, TOPCON und anderen Technologien. Da HJT weniger Verarbeitungsschritte und niedrigere Verarbeitungstemperaturen hat, hat diese Struktur das Potenzial, die derzeit hauptsächlich auf PERC-Technologie basierenden Solarzellenproduktionslinien zu vereinfachen. HJT-Zellen kombinieren zwei verschiedene Technologien: kristallines Silizium und amorphes “Dünnschicht”-Silizium. Die obere Schicht aus amorphem Silizium fängt das Sonnenlicht ein, bevor es auf die kristalline Siliziumschicht trifft, und fängt auch das Licht ein, das von der unteren Schicht reflektiert wird. Die mittlere Schicht aus einkristallinem Silizium ist jedoch dafür verantwortlich, den größten Teil des Sonnenlichts in elektrische Energie umzuwandeln. Schließlich befindet sich auf der Rückseite des kristallinen Siliziums eine weitere Schicht aus amorphem Dünnschichtsilizium. Diese letzte Schicht fängt die restlichen Photonen ein, die über die beiden oberen Schichten hinausgehen.

BLUEUSN 170W HJT Kleine Solarmodule

IBC (Interdigitated Back Contact)

IBC, oder Interdigitated Back Contact, ist eine weitere aufstrebende Technologie. Auxin Solar, ein Tochterunternehmen von Auxin Solar, hat kürzlich seine innovative ABC-Technologie vorgestellt, die auf IBC basiert. Die ABC-Module haben eine Produktionsleistung von bis zu 23,5% und eine maximale Leistung von 720W. IBC steht für Interdigitated Back Contact und ist eine Technologie, bei der die Metallkontakte des positiven und negativen Pols auf die Rückseite des Solarzellenstücks verlegt werden. Die Zelle wurde in den 1970er Jahren erforscht und ist die erste rückseitige Zelle. Da es auf der Vorderseite der Zelle keine Gate-Leitungen gibt, wird die beleuchtete Fläche der Zelle erheblich erhöht, was die Effizienz der Zelle erhöht. SunPower in den USA hat bereits drei Generationen von IBC-Solarzellen entwickelt. Insbesondere erreichte die 2014 auf N-Typ-CZ-Silizium hergestellte dritte Generation von IBC-Solarzellen eine Höchstleistung von 25,2%. Daten zeigen, dass SunPower eine Produktionsleistung von 25% erreicht hat und LG eine Produktionsleistung von 24,5%.

Diese Technologien sind nur einige der Innovationen, die die nächste Generation von Solarmodulen prägen werden. Mit kontinuierlichen Fortschritten in der Materialwissenschaft und der Fertigungstechnologie können wir erwarten, dass die Solartechnologie in den kommenden Jahren noch effizienter und kostengünstiger wird. Die Zukunft der Solarenergie sieht hell aus! ☀️