Kỷ nguyên mới của công nghệ năng lượng mặt trời hiệu suất cao: Cách các tế bào BC và TOPCon định hình lại tương lai của quang điện

Dưới làn sóng toàn cầu theo đuổi tính trung hòa carbon, công nghệ tấm pin mặt trời đang trải qua những thay đổi mang tính đột phá. Là hai công nghệ tiên tiến trong ngành công nghiệp quang điện, tế bào BC (tế bào tiếp xúc mặt sau) và tế bào TOPCon (tế bào tiếp xúc thụ động oxit đường hầm) đang đẩy nhanh quá trình nâng cấp ngành công nghiệp quang điện với hiệu suất chuyển đổi cao hơn và những lợi thế khác biệt.

Cốt lõi kỹ thuật: Đổi mới cấu trúc quyết định ranh giới hiệu suất

Tế bào BC: "thiết kế không bị cản trở" với hiệu quả cực cao

Các tế bào BC sử dụng công nghệ điện cực tiếp xúc phía sau để di chuyển tất cả các đường lưới kim loại ra phía sau tế bào, mà không có bất kỳ sự cản trở nào ở phía trước. Thiết kế này tối đa hóa diện tích hấp thụ ánh sáng, với hiệu suất phòng thí nghiệm vượt quá 26% và hiệu suất sản xuất hàng loạt ổn định ở mức 24%-25%. Các ưu điểm mang tính biểu tượng của nó bao gồm:

Công suất đầu ra cao hơn: Trong cùng một diện tích, công suất phát điện của các thành phần BC tăng 5%-10%, đặc biệt phù hợp với các tình huống hạn chế về không gian như hệ thống quang điện trên mái nhà.

Ưu điểm về mặt thẩm mỹ: Vẻ ngoài toàn màu đen hòa hợp hoàn hảo với tòa nhà, khiến đây trở thành giải pháp được ưa chuộng cho BIPV (hệ thống quang điện tích hợp tòa nhà).

TOPCon tế bào: bậc thầy trong việc cân bằng giữa hiệu quả chi phí và hiệu suất

Dựa trên pin PERC truyền thống, TOPCon làm giảm đáng kể sự tái hợp của các hạt mang thông qua cấu trúc tiếp xúc thụ động của lớp oxit silic siêu mỏng + lớp polysilicon pha tạp. Hiệu suất sản xuất hàng loạt đã đạt 24%-25,5% và có lợi thế về chi phí mạnh hơn:

Khả năng tương thích với dây chuyền sản xuất: Có thể nâng cấp trên dây chuyền sản xuất PERC hiện có và chi phí chuyển đổi thiết bị giảm 30%-50%.

Khả năng làm mỏng: Hỗ trợ các tấm wafer silicon dưới 130μm, tiếp tục giảm chi phí vật liệu.

Cấu trúc thị trường: cơ hội và thách thức khi phân hóa các con đường kỹ thuật

Theo Báo cáo Công nghệ quang điện toàn cầu SPE 2024, TOPCon đã chiếm 70% công suất sản xuất mới với hiệu quả chi phí cao và đã trở thành lựa chọn chính cho các nhà máy điện mặt đất. Pin BC hiện đang tập trung vào thị trường phân phối cao cấp do quy trình phức tạp và chi phí cao, nhưng thị phần của chúng đang tăng trưởng với tốc độ 15% mỗi năm.

Biến động chính của thị trường:

Bùng nổ công suất TOPCon: Vào năm 2024, công suất TOPCon toàn cầu sẽ vượt quá 500GW và các công ty hàng đầu như Longi và Jinko sẽ đẩy nhanh tiến độ bố trí, giúp giảm đáng kể chi phí cho mỗi kilowatt-giờ.

Đột phá công nghệ BC: SunPower và Longi hợp tác mở rộng năng lực sản xuất module IBC, hướng đến thị trường hộ gia đình châu Âu và châu Mỹ, với không gian cao cấp từ 8%-12%.

Chính sách thúc đẩy: Chỉ thị năng lượng tái tạo của EU yêu cầu các tòa nhà mới phải lắp đặt tấm pin mặt trời. Hiệu quả cao và đặc điểm thẩm mỹ của BC có thể trở thành bên hưởng lợi lớn nhất từ ​​các khoản cổ tức chính sách.

Các tình huống ứng dụng: Làm thế nào để chọn giải pháp tốt nhất?

Mái nhà dân dụng, công nghiệp và thương mại: Ưu tiên sử dụng các thành phần pin BC để đạt hiệu quả cao hơn với diện tích hạn chế, đồng thời nâng cao giá trị thẩm mỹ của công trình.

Nhà máy điện mặt đất lớn: TOPCon đã trở thành sự lựa chọn kinh tế cho các ứng dụng quy mô lớn với chi phí điện thấp và khả năng mở rộng nhanh chóng.

Các dự án môi trường khắc nghiệt: Pin BC có hiệu suất suy giảm thấp hơn ở những khu vực có nhiệt độ cao do hệ số nhiệt độ thấp (-0,29%/℃), và phù hợp với các thị trường như Trung Đông và Úc.

Xu hướng tương lai: Cạnh tranh hiệu quả và tích hợp công nghệ

Ngành công nghiệp quang điện đang hướng tới kỷ nguyên hiệu suất "26%+" và hai lộ trình kỹ thuật chính tiếp tục phát triển:

Hướng nâng cấp TOPCon: Thông qua việc tối ưu hóa quy trình Poly-Si hai mặt và quy trình kim loại hóa, hiệu suất sản xuất hàng loạt dự kiến ​​sẽ vượt quá 26% vào năm 2025.

Đột phá công nghệ BC: quy trình chuyển laser và không mặt nạ giúp giảm chi phí và hiệu quả phòng thí nghiệm của công nghệ HBC kết hợp với HJT (giao thoa dị hướng) đã vượt quá 26,5%.

Kết luận: Định hướng công nghệ, dựa trên kịch bản

Cho dù là pin BC theo đuổi hiệu suất cực cao hay công nghệ TOPCon chiến thắng về hiệu quả chi phí, thì điều đó đánh dấu rằng các tấm pin mặt trời đã bước vào kỷ nguyên hiệu suất cao và tinh tế. Các doanh nghiệp cần lựa chọn các giải pháp kỹ thuật phù hợp dựa trên yêu cầu của dự án, ngân sách và lợi ích lâu dài. Với sự tiến bộ của công nghệ và việc giải phóng hiệu ứng quy mô, "cuộc cạnh tranh cùng có lợi" giữa BC và TOPCon sẽ tiếp tục thúc đẩy ngành công nghiệp quang điện giảm chi phí và tăng hiệu quả, đồng thời đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu.