En 2022, la technologie des cellules de type N est sortie du laboratoire et a ouvert la première année de production de masse, avec une plus grande augmentation de l'efficacité des cellules solaires. En novembre de l'année dernière, l'efficacité de conversion de la cellule à hétérojonction de silicium développée indépendamment par LONGi Green Energy a atteint 26,81 %, établissant ainsi le plus haut record du monde pour l'efficacité des cellules solaires à base de silicium. Les cellules de type n devraient devenir le leader de la prochaine génération de technologie PV et remplacer progressivement les cellules de type p.
Histoire du développement des cellules P
Les cellules de type P font principalement référence aux cellules BSF et aux cellules PERC. avant 2014-2015, la technologie des cellules PV était dominée par les cellules BSF, monocristallines ou polycristallines, avec une passivation de l'aluminium sur la face arrière. après 2015, les cellules PERC se sont développées. la face arrière des cellules PERC n'est pas seulement une passivation de l'aluminium, mais aussi principalement une passivation de l'oxyde d'aluminium et du nitrure de silicium, ce qui permet d'éviter certains des problèmes précédents. Quelques défauts techniques. Grâce aux avantages du monocristallin en termes d'efficacité de conversion et de coûts de production, les cellules PERC sont devenues la technologie la plus efficace pour réduire rapidement les coûts énergétiques des systèmes. Au cours des deux années suivantes, l'ensemble du marché s'est progressivement tourné vers la technologie PERC. D'ici 2022, la proportion de produits à base de cellules PERC sur le marché mondial dépassera 90 %.
Actuellement, les cellules PERC ne sont pas si loin derrière, mais on prévoit que d'ici trois ans tout au plus, il sera difficile de concurrencer les cellules de type N, plus efficaces.
L'essor des cellules de type N
En juillet 2022, la cellule PERC G12 à haut rendement développée par Trina Solar a atteint un rendement maximal de 24,5 %, établissant ainsi un nouveau record mondial. Et 24,5% est déjà la limite du rendement des cellules de type P.
Par rapport aux plaquettes de silicium de type P, les plaquettes de silicium de type N ont une durée de vie des porteurs supérieure d'au moins un ordre de grandeur, pourquoi ? En effet, les plaquettes de type N sont principalement dopées au "phosphore", de sorte qu'aucune paire bore-oxygène (principale cause de l'atténuation photogénique dans les cellules de type P) ne se forme dans le matériau, ce qui rend l'atténuation initiale induite par la lumière des cellules et modules de type N presque nulle. C'est la différence fondamentale entre les cellules N et les cellules P. De ce fait, la tension en circuit ouvert et le courant de court-circuit des cellules N sont considérablement augmentés, ce qui se traduit par un meilleur rendement de conversion des cellules.
Classification de la technologie des cellules N
Les cellules de type N présentent de nombreux avantages, notamment un rendement de conversion élevé, un taux biface élevé, un faible coefficient de température, l'absence de décroissance de la lumière, un bon effet de lumière faible et une plus longue durée de vie du support.
La technologie des cellules N peut être subdivisée en hétérojonction (HJT), TOPCon, IBC et autres types de technologie. Actuellement, les fabricants de cellules photovoltaïques choisissent principalement TOPCon ou HJT pour poursuivre la production de masse.
Le rendement théorique des cellules TOPCon de type N peut atteindre 28,7 %, tandis que le rendement théorique des cellules à hétérojonction peut atteindre 27,5 %.
TOPCon est une technologie basée sur le processus des "cellules N", qui a été développée pour réaliser un "passage par tunnel à travers la couche d'oxyde pour passiver le contact", et qui peut augmenter de manière significative le rendement de conversion des cellules N.