Fotovoltaické články jsou základními stavebními kameny solárních modulů, které přeměňují sluneční záření na elektrickou energii. Existuje mnoho typů fotovoltaických článků, které se liší podle materiálu, struktury a výrobního procesu. V tomto článku se zaměříme na jeden z nejnovějších a nejpopulárnějších typů fotovoltaických článků: N-Type TOPCon.

N-Type TOPCon je zkratka pro typ N Tunnel Oxide Passivated Contact. Jedná se o typ solárního článku s pasivními kontakty na zadní straně a materiálem typu N. Materiál typu N je křemík dopovaný fosforem, který má přebytek elektronů. Pasivní kontakty jsou tenké vrstvy oxidu křemičitého a polykrystalického křemíku, které snižují rekombinaci nosičů náboje a zvyšují napětí naprázdno.

Fotovoltaické články N-Type TOPCon mají několik výhod oproti klasickým fotovoltaickým článkům typu P, jako jsou:

• Vyšší účinnost převodu a jmenovitý výkon díky silné povrchové pasivaci a účinnému transportu nosičů. Účinnost fotovoltaických článků N-Type TOPCon může dosahovat více než 23%, zatímco účinnost klasických fotovoltaických článků typu P se pohybuje kolem 20%.
• Nulové riziko degradace vyvolané světlem (LID) nebo zvýšenou teplotou (LeTID), což zvyšuje spolehlivost a životnost modulů. LID a LeTID jsou jevy, které snižují výkon solárních modulů v průběhu času kvůli chemickým reakcím mezi bórem a kyslíkem v materiálu typu P. Fotovoltaické články N-Type TOPCon obsahují extrémně nízký obsah bóru, který oslabuje vliv bóru a kyslíku.
• Nižší teplotní koeficient, což znamená menší pokles výkonu při zvýšení teploty. Teplotní koeficient udává, jak se mění výkon solárního modulu s každým stupněm změny teploty. Čím nižší je teplotní koeficient, tím lépe. Fotovoltaické články N-Type TOPCon mají teplotní koeficient kolem -0,32% / °C, zatímco klasické fotovoltaické články typu P mají teplotní koeficient kolem -0,4% / °C.
• Bifaciální schopnost, což znamená, že mohou vyrábět elektřinu z obou stran modulu. To umožňuje využít odraz slunečního záření od podkladu nebo okolních objektů a zvýšit tak celkovou produkci energie. Bifaciální schopnost také snižuje dopad stínování na výkon modulu.

Fotovoltaické články N-Type TOPCon jsou také snadnější na výrobu než jiné typy solárních článků s vysokou účinností, jako jsou heteropřechod (HJT) nebo interdigitální zpětný kontakt (IBC), protože jejich výrobní proces je velmi podobný procesu PERC. PERC je zkratka pro Passivated Emitter and Rear Cell, což je technologie používaná pro klasické fotovoltaické články typu P. Výroba fotovoltaických článků N-Type TOPCon vyžaduje pouze několik dalších kroků navíc oproti procesu PERC, což usnadňuje přechod ze stávajících výrobních linek.

Fotovoltaické články N-Type TOPCon se staly populární technologií na trhu solární energie a mnoho předních společností vyrábějících moduly je začalo používat, jako jsou Longi, JinkoSolar, Jollywood, JA Solar a Trina Solar. V roce 2022 byla technologie TOPCon označena za „nejzvučnější slovo v solární energetice“ testovacím střediskem pro obnovitelné zdroje energie (RETC) ve svém Indexu fotovoltaických modulů 2022.

Jediným možným rizikem technologie TOPCon je degradace způsobená ultrafialovým zářením (UVID), která by mohla snížit životnost modulů. UVID je jev, který poškozuje povrchovou pasivaci solárních článků působením ultrafialových paprsků ze slunce. Tento problém byl upozorněn testovacím střediskem RETC ve svém Indexu fotovoltaických modulů 2022. RETC doporučil provést další testy a studie k ověření odolnosti modulů TOPCon vůči UVID.

Z toho vyplývá, že fotovoltaické články N-Type TOPCon jsou lepší než klasické fotovoltaické články typu P z hlediska účinnosti, spolehlivosti a bifaciálnosti. Jsou také snadno dostupné a cenově dostupné díky podobnosti s procesem PERC. Jedinou potenciální nevýhodou je možná degradace způsobená UVID, která vyžaduje další zkoumání.