En lovende teknologi er, hvad eksperter i Asien ofte kalder TOPCon. For at undgå misforståelse: I Europa er forkortelsen, der står for "Tunnel Oxid Passivated Contact", mere forbundet med Fraunhofer ISEs udvikling - en bestemt variant af tendensen.
For konceptet for at reducere rekombinationstab fra metalkontakterne og siliciumoverfladen af celler indføres et tyndt oxidlag, ud over stærkt doteret polykrystallinsk silicium mellem metalkontakter og wafer.
Bærerne, dvs. elektroner og helheder, kan komme igennem på grund af kvantefysiske fænomener. Dette etablerer kontakten, mens waferen er bedre passiveret, og rekombinationstab reduceres signifikant sammenlignet med standardteknologi.
Effektiviteten af en celle er altid relateret til balancen mellem at etablere en god kontakt med lav kontaktmodstand og undgå rekombinationstab, der forekommer på alle metalkontaktområder.
I standardkontakter, der består af ren metallisering på waferen, er tabene høje. Selektive emitterteknologier reducerer allerede disse tab for frontkontakter ved at øge dopningen selektivt under metallet.
TOPCon er det næste skridt: Som en ekstra gave passiverer oxidlaget hele siliciumskiveoverfladen samtidigt, hvis det er fuldt overtrukket.
"Det vigtigste udstyr til at danne TOPCon strukturer eksisterer allerede," sagde Guangyao Jin, chefforsker for Solamet metallizations hos DuPont Photovoltaic Solutions, der er baseret i Shanghai. Faktisk kan lavtryks kemisk dampaflejring (LPCVD), plasmaforstærket kemisk dampaflejring (PECVD) eller endog atmosfærisk tryk kemisk dampaflejring (APCVD) alle kunne anvendes.
Celleffektivitetsretten TOPCon-løfterne afhænger især af metalliseringspastaen, som bestemmer om teknologien kan overføres til omkostningseffektiv masseproduktion, sagde Jin. "I dag er metallisering flaskehalsen," sagde han.
Jin og hans team arbejder sammen med celleproducenter for at hjælpe teknologien med at klare sig og levere de nødvendige metalliseringsløsninger.
Kravene til metalliseringen er helt forskellige fra dem til standardkontakter. Mens der er standardkontakter i fyringsprocessen, skal metallet trænge igennem passiveringslaget og berøre siliciumskiven med TOPCon, det skal forblive over oxidlaget.
For n-type celler fungerer dette allerede godt. Jin anslår, at næste år vil mere end 1,5 GW n-type produktionskapacitet blive opgraderet til TOPCon i Kina.
For n-type celler, der bruger TOPCon teknologi, er der allerede nået effektivitetsgrader på over 23%, sagde han, selv om den gennemsnitlige effektivitet stadig er lidt lavere. "Nu er opgaven at øge den gennemsnitlige effektivitet med kompatible udbytter i forhold til PERC mono," fortsatte han.
For p-PERC monoteknologi, som for tiden besidder en markedsandel på omkring 30%, er det stadig diskutabelt, om og når TOPCon vil blive introduceret i større målestok.
Her forekommer det sværere at tilvejebringe konkrete tal for effektivitetsretten i masseproduktion. "Retten til at vedtage TOPCon til p-type skal være lidt lavere end i n-typen," sagde Jin. I de tilbud, der er forbundet med det kinesiske Top Runner-program, har en vinder imidlertid anvendt med p-type TOPCon-teknologi. Installationen forventes realiseret i 2019.
I sidste ende vil omkostningerne i forbindelse med eventuelle effektivitetsgevinster bestemme, om teknologien vil blive vedtaget. For eksempel har mono PERC lavere produktionsomkostninger pr. Watt end standard multi, ifølge den seneste Bloomberg-rapport. Som sådan er det ikke underligt, at efterspørgslen på at opgradere produktionslinjerne for tiden er høj.
Selektiv emitterteknologi kommer også. Jin anslår, at der ved udgangen af næste år allerede vil blive opgraderet ca. 20 GW PERC-monocelleproduktionskapacitet.
Om TOPCon kommer eller ej, "der har aldrig været så mange muligheder for celleudviklere," sagde Jin. Eksempelvis kan heterojunction konkurrere med TOPCon, selv om det har den ulempe, at det ikke kan tolerere de høje temperaturer, der anvendes i eksisterende konventionelle metalliseringsløsninger.
Teknologi til den nye passiveringsmetode blev også udviklet af Centrotherm i samarbejde med tysk forskningsinstitut, ISFH. De bruger udtrykket POLO (Poly-Si-on-Oxide).
Den tyske udstyrsproducent sagde ved Energy Taiwan 2018, at den er tilbage med en teknologi til PERC-opgradering - en virksomhed, der lang tid domineres af Schweiz-baserede Meyer Burger.
