TOPCon सोलर सेल क्या हैं?

फोटोवोल्टिक (पीवी) मॉड्यूल के निर्माता सौर पैनल दक्षता बढ़ाने के लिए हमेशा नए, अधिक उन्नत विकल्प खोजने की कोशिश कर रहे हैं। नवीन सेल विनिर्माण प्रौद्योगिकियों द्वारा दक्षता में सुधार प्राप्त किया जा सकता है, और अब, सौर पीवी बाजार में कुछ प्रतिस्पर्धाएँ हैं।

नवीनतम मॉड्यूल प्रवृत्ति से उम्मीद है कि बाजार की वृद्धि HJT और TOPCon सौर कोशिकाओं पर केंद्रित होगी।

फोटोवोल्टिक (आईटीआरपीवी) के लिए अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी रोडमैप की 2022 रिपोर्ट अगले 10 वर्षों के लिए कुछ अपेक्षित रुझान दिखाती है:

♦ पीईआरसी(पैसिवेटेड एमिटर रियर कॉन्टैक्ट) सौर सेल प्रौद्योगिकी वर्तमान में लगभग 75% बाजार हिस्सेदारी के साथ बाजार में अग्रणी है। लेकिन पूर्वानुमान यह है कि अगले 10 वर्षों के भीतर पी-टाइप मोनो-सी पीईआरसी कोशिकाओं की हिस्सेदारी घटकर लगभग 10% हो जाएगी।

♦ एन-टाइप टॉपकॉन(टनल ऑक्साइड पैसिवेटेड कॉन्टैक्ट) तकनीक 2022 में बाजार हिस्सेदारी लगभग 10% से बढ़कर 2033 में 60% तक पहुंच जाएगी, जो मुख्यधारा सिलिकॉन वेफर प्रकार बन जाएगी। अनुमान है कि सबसे बड़ी बढ़ोतरी 2024 से होगी.

♦ एन-टाइप एचजेटी(हेटरोजंक्शन सौर सेल) अगले दस वर्षों के भीतर लगभग 9% (2023) से बढ़कर 25% से अधिक होने की उम्मीद है। सौर कोशिकाओं के लिए उच्च उत्पादन लागत और वर्तमान प्रौद्योगिकियों के साथ असंगत उत्पादन लाइन के कारण एचजेटी सेल प्रौद्योगिकी का कार्यान्वयन अभी भी कठिनाइयों का सामना कर रहा है। इस प्रक्रिया को इस लेख में शामिल नहीं किया जाएगा.

पी-टाइप पीईआरसी बनाम एन-टाइप टॉपकॉन

पीईआरसी प्रौद्योगिकी दक्षता और बड़े पैमाने पर उत्पादन के बीच एक लागत प्रभावी समझौता है। लेकिन इस पद्धति का उपयोग करके सौर पैनल की दक्षता में वृद्धि धीमी गति से होती है। आज के मुख्यधारा पी-प्रकार मॉड्यूल लगभग 21.4% की क्षमता तक पहुंचते हैं जो अगले 10 वर्षों में बढ़कर 22.75% हो जाएंगे।

पीवी मॉड्यूल में स्थापित एन-टाइप TOPCon सौर सेल एक PERC सेल के समान दिखता है। पी-टाइप और एन-टाइप सौर सेल दोनों सिलिकॉन वेफर से बने होते हैं। उनके बीच का अंतर बिजली उत्पादन में सुधार के लिए वेफर्स को रसायनों के साथ डोप करने के तरीके में निहित है।

संक्षेप में, पी-प्रकार की कोशिकाओं को बोरॉन के साथ डोप किया जाता है, जबकि एन-प्रकार की कोशिकाओं को फॉस्फोरस के साथ डोप किया जाता है। तुलनात्मक रूप से, ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर फॉस्फोरस बोरॉन की तुलना में कम नष्ट होता है। इसके अलावा, फॉस्फोरस डोपिंग वेफर में मुक्त इलेक्ट्रॉन जोड़ता है, जिससे दक्षता बढ़ जाती है।

तो, एन-प्रकार आधारित मॉड्यूल उच्च दक्षता प्राप्त कर सकते हैं। अनुमान के मुताबिक आज की लगभग 22.5% की क्षमता अगले 10 वर्षों में 24% तक बढ़ जाएगी।

एन-प्रकार की विनिर्माण प्रक्रिया के साथ समस्या यह है कि यह अभी भी अधिक महंगी है।

TOPCon प्रौद्योगिकी के लाभ?

1- विनिर्माण प्रक्रिया

TOPCon मॉड्यूल को व्यावहारिक रूप से P-प्रकार मॉड्यूल के समान मशीनों के साथ निर्मित किया जा सकता है, जिसका अर्थ है कि TOPCon कोशिकाओं के रोजगार के लिए निर्माताओं के लिए उच्च पूंजी निवेश की आवश्यकता नहीं होती है।

2- उच्च दक्षता

फ्राउनहोफर आईएसई संस्थान के अनुसार, दक्षता 25% से अधिक हो सकती है। पीईआरसी सेल की अधिकतम सैद्धांतिक दक्षता लगभग 24% है।

3- कम गिरावट

TOPCon मॉड्यूल में PERC पैनल की तुलना में पहले वर्ष के दौरान और PV पैनल के उपयोग के 30 वर्षों के दौरान कम बिजली क्षरण शक्ति होती है।

4- कम तापमान गुणांक

TOPCon कोशिकाओं में चरम मौसम परिदृश्यों के प्रति बेहतर प्रतिरोध होता है।

5- द्विपक्षता दर

पीईआरसी पीवी मॉड्यूल के लिए बाइफेशियल फैक्टर औसतन लगभग 70% निर्धारित किया गया है, जबकि टॉपकॉन पैनल के लिए यह 85% तक है। वे पीईआरसी बाइफेशियल मॉड्यूल की तुलना में पीछे की ओर से अधिक ऊर्जा एकत्र करते हैं, जो ग्राउंड-माउंट उपयोगिता परियोजनाओं के लिए अनुकूल है। सौंदर्य की दृष्टि से, वे PERC सौर पैनलों से भी अधिक आकर्षक हो सकते हैं।

6- कम रोशनी में प्रदर्शन

TOPcon मॉड्यूल में कम रोशनी की स्थिति में उच्च दक्षता होती है, जो दिन के दौरान बिजली उत्पादन की अवधि बढ़ाती है और समय के साथ इंस्टॉलेशन के प्रदर्शन में सुधार करती है।

TOPCon तकनीक के नुकसान?

PERC कोशिकाओं की तुलना में TOPCon कोशिकाओं का एक प्रमुख मुद्दा यह है कि उन्हें उत्पादन के लिए बड़ी मात्रा में चांदी (एजी) की आवश्यकता होती है।

TOPCon और PERC दोनों ही उत्पादन के दौरान सिल्वर पेस्ट का उपयोग करते हैं। हालाँकि, TOPCon कोशिकाओं के दोनों किनारों पर सिल्वर पेस्ट का उपयोग करता है। इसका मतलब यह है कि लागत कभी भी पीईआरसी से कम नहीं होगी।

नई विनिर्माण प्रक्रियाएं चांदी की आवश्यक मात्रा को कम करने में प्रभावी हो सकती हैं, साथ ही समान या उच्च दक्षता भी प्रदान कर सकती हैं। बदले में, कम लागत, इस तकनीक को उचित कीमतों पर बाजार में लाने की अनुमति देगी।

अन्य तकनीकी मुद्दे भी हैं जिनका उल्लेख कहीं और किया गया है: बोरॉन जमाव, साफ कमरे की स्थितियों के लिए अलग-अलग आवश्यकताएं जिन्हें पूरा किया जाना चाहिए, और TOPCon फ्रंट एमिटर पर लागू करने के लिए वर्तमान चयनात्मक एमिटर की अक्षमता। ये मुद्दे इस लेख के दायरे से बाहर हैं.