En lovende teknologi er hvilke eksperter i Asia som ofte kalles TOPCon. For å unngå misforståelser: I Europa er forkortelsen, som står for "Tunnel Oxid Passivated Contact", mer knyttet til Fraunhofer ISEs utvikling - en spesiell variant av trenden.
For konseptet, for å redusere rekombinasjonstap fra metallkontaktene og silisiumoverflaten av celler, innføres et tynt oksydlag, i tillegg til sterkt dopet polykrystallinsk silisium mellom metallkontakter og wafer.
Bærerne, dvs. elektroner og helheter, kan tunnelere gjennom, på grunn av et kvantumfysisk fenomen. Dette etablerer kontakten, mens waferen bedre passiveres, og rekombinasjonstapene reduseres betydelig sammenlignet med standardteknologi.
Effektiviteten til en celle er alltid knyttet til balansen mellom å etablere en god kontakt med lav kontaktmotstand, og å unngå rekombinasjonstap som oppstår på alle metallkontaktområder.
I standardkontakter, som består av ren metallisering på waferen, er tapene høye. Selektive emittenteknologier reduserer allerede disse tapene for kontaktene ved å øke dopingen selektivt under metallet.
TOPCon er det neste trinnet: Som en ekstra gave passerer oksidlaget hele silisiumplaten overflaten samtidig, dersom den er fullstendig belagt.
"Det viktigste utstyret for å danne TOPCon-strukturer eksisterer allerede," sa Guangyao Jin, sjefforsker for Solamet metallizations hos DuPont Photovoltaic Solutions, basert i Shanghai. Faktisk kan lavtrykks kjemisk dampavsetning (LPCVD), plasmaforsterket kjemisk dampavsetning (PECVD), eller til og med atmosfæretrykk, kjemisk dampavsetning (APCVD), alle bli utnyttet.
Celleffektivitetsretten TOPCon-løftene avhenger spesielt av metalliseringspastaen, som bestemmer om teknologien kan overføres til kostnadseffektiv masseproduksjon, sier Jin. "I dag er metallisering flaskehalsen," sa han.
Jin og hans team jobber med celleprodusenter for å hjelpe teknologien til å lykkes, og gi de nødvendige metalliseringsløsninger.
Kravene til metalliseringen er ganske forskjellige fra standardkontaktene. Mens for standardkontakter i avfyringsprosessen, skal metallet trenge gjennom passiveringslaget og berøre silikonplaten, med TOPCon, den må forbli over oksidlaget.
For n-type celler fungerer dette allerede bra. Jin anslår at neste år vil mer enn 1,5 GW n-type produksjonskapasitet bli oppgradert til TOPCon i Kina.
For n-type celler som bruker TOPCon-teknologi, har effektene på over 23% allerede blitt nådd, sa han, selv om gjennomsnittlig effektivitet fortsatt er litt lavere. "Nå er oppgaven å øke gjennomsnittlig effektivitet med kompatible utbyttesatser sammenlignet med PERC mono," fortsatte han.
For p-PERC monoteknologi, som for tiden har en markedsandel på rundt 30%, er det fortsatt diskutabelt om og når TOPCon vil bli introdusert i større skala.
Her synes det vanskeligere å gi konkrete tall for effektivitetsretten i masseproduksjon. "Rettigheten når du bruker TOPCon til p-type, skal være litt lavere enn i n-typen," sa Jin. Imidlertid, i anbudene knyttet til Chinese Top Runner-programmet, har en vinner brukt med p-type TOPCon-teknologi. Installasjonen forventes realisert i 2019.
Til slutt vil kostnadene knyttet til eventuelle effektivitetsgevinster avgjøre hvorvidt teknologien vil bli vedtatt. For eksempel har mono PERC lavere produksjonskostnader per watt enn standard multi, ifølge den nyeste Bloomberg-rapporten. Som sådan er det ikke rart at etterspørselen om å oppgradere produksjonslinjer for tiden er høy.
Selektiv emitterteknologi kommer også. Jin anslår at innen utgangen av neste år vil ca. 20 GW produksjonskapasitet PERC-mono-celle allerede blitt oppgradert.
Om TOPCon kommer eller ikke, "det har aldri vært så mange muligheter for celleutviklere," sa Jin. For eksempel kan heterojunksjon konkurrere med TOPCon, selv om det har ulempen at den ikke kan tolerere de høye temperaturene som brukes i eksisterende konvensjonelle metalliseringsløsninger.
Teknologi for den nye passiviseringsmetoden ble også utviklet av Centrotherm i samarbeid med tysk forskningsinstitutt, ISFH. De bruker begrepet POLO (Poly-Si-on-Oxide).
Den tyske produksjonsprodusenten sa på Energy Taiwan 2018 at den er tilbake med en teknologi for PERC-oppgradering - en virksomhet som lenge domineres av Sveits-baserte Meyer Burger.
