Solarenergie rückt als Energiequelle der Zukunft für die nächste Produktgeneration immer mehr in den Fokus. HPBC (Hetero-Side Passivated Contact) ist ein vielversprechender Ansatz in der Entwicklung von Solarzellen. HPBC-Zellen zeichnen sich durch ein rückseitiges Kontaktdesign in Verbindung mit passivierten Emitterschichten und der PERC-Technologie (Back-Side Passivated Contact) aus. Diese Struktur erzeugt typischerweise einen passivierten Kontakt auf der Rückseite der Zelle, um die Abschirmung der Vorderseite zu reduzieren und die Lichtabsorption zu verbessern.
Die HPBC-Zelle, die vollständige Bezeichnung Hybrid Passivated Back Contact (HPBC), ist eine neue Generation hocheffizienter Solarzellentechnologie.
Strukturelle Merkmale: HPBC-Zellen mit kombiniertem passiviertem Emitter und rückseitig passiviertem Kontakt (PERC) nutzen ein Rückseitenkontaktdesign. Die Struktur wird üblicherweise auf der Rückseite des Batteriepassivierungskontakts ausgebildet, um die frontseitige Abschattung zu reduzieren und die Lichtabsorption zu verbessern. Passivierungseffekt: Die Passivierungsschicht von HPBC-Zellen trägt dazu bei, Oberflächenablagerungen zu reduzieren und die Leerlaufspannung (Voc) der Zelle zu erhöhen.
Technische Merkmale: Die HPBC-Zelltechnologie kombiniert die TOPCon- und IBC-Technologie, um alle Metallgitterleitungen der Zelle, die für das Sammeln und Transportieren der Ladungsträger verantwortlich sind, auf die Rückseite des Moduls zu verlagern. Dadurch wird die Vorderseite der Zelle frei von Gitterleitungsblockaden, was die Lichtausbeute und den Wirkungsgrad der Photovoltaik-Umwandlung verbessert.
Technischer Vorteil: HPBC-Batterien zeichnen sich durch starke Lichtabsorption, hohe Umwandlungseffizienz, stabile Energieübertragung, ansprechendes Design und ausgereifte, zuverlässige Technologie aus.
Anwendungsszenario: HPBC-Zellen eignen sich naturgemäß für dezentrale PV-Szenarien, insbesondere für BIPV (gebäudeintegrierte Photovoltaik), die die Ästhetik von BC-Modulen und architektonischer Kunst perfekt miteinander verbinden können.
Die TBC-Batterie (TOPCon Back Contact) ist eine Kombination aus TOPCon- und IBC-Technologie und wird auch als POLO-IBC-Batterie bezeichnet. Strukturelle Merkmale: Die TBC-Batterie verwendet einen Tunneloxidschicht-Passivierungskontakt (TOPCon) und wendet diesen auf der Rückseite an. Das Design nutzt die hohe Passivierungsqualität und die guten Kontakteigenschaften der TOPCon-Technologie.
Effizienzpotenzial: TBC-Zellen weisen aufgrund ihrer hervorragenden Passivierungseigenschaften und des optimierten Rückseitenkontaktdesigns ein hohes Effizienzpotenzial auf. Industrialisierungsprozess: Die TBC-Batterietechnologie befindet sich derzeit noch im Laborstadium der Forschung. Für die Industrialisierung müssen noch zahlreiche Herausforderungen bewältigt werden. Kurzfristig bietet die TBC-Batterietechnologie jedoch vielversprechende Entwicklungsperspektiven, da das TOPCon-Verfahren ausgereifter und kostengünstiger ist als das HJT-Verfahren und die Produktionslinie für TBC-Batterien teilweise mit der TOPCon-Produktionslinie kompatibel ist.
Anwendungspotenzial: TBC-Zellen können nicht nur auf kristallinem Siliziumsubstrat vom N-Typ, sondern auch auf Substrat vom P-Typ eingesetzt werden, was ein großes Potenzial zur Verbesserung der photoelektrischen Umwandlungseffizienz und zur Senkung der Kosten bietet.
HBC-Solarzellen (Heterojunction Back Contact) sind eine Kombination aus Heterojunction-Back-Contact-Solarzellen (HJT) und Cross-Index-Solarzellen (IBC) mit hohem Wirkungsgrad.
Strukturelle Merkmale: HBC-Zellen nutzen Heterojunction-Technologie in Kombination mit einer Rückkontaktstruktur. Um eine effiziente Ladungsträgersammlung zu erreichen, bildet diese Struktur üblicherweise einen Heterojunction auf der Rückseite der Zelle.
Hohes Effizienzpotenzial: HBC-Zellen gelten aufgrund ihrer exzellenten Heteroübergangseigenschaften und ihres Rückseitenkontaktdesigns als vielversprechende Kandidaten für hocheffiziente Solarzellen. HPBC-, TBC- und HBC-Zellen stellen allesamt Fortschritte in der Photovoltaik-Zelltechnologie dar und verfolgen unterschiedliche technologische Ansätze zur Steigerung der photovoltaischen Umwandlungseffizienz. Hinsichtlich der Umwandlungseffizienz übertreffen TBC- und HBC-Zellen die klassische IBC-Technologie. HBC-Zellen vereinen die Oberflächenpassivierungseigenschaften von HJT-Zellen mit den Vorteilen der metallfreien Abschirmung auf der Vorderseite von IBC-Zellen und bieten die Vorteile hoher Kurzschlussströme und hoher Leerlaufspannungen. Sie erzielen die höchsten photovoltaischen Umwandlungseffizienzen für kristalline Silizium-Solarzellen.
