Badacze z australijskiego Uniwersytetu Nowej Południowej Walii podzielili się w czasopiśmie Solar Energy Materials and Solar Cells swoimi obserwacjami na temat technologii styków pasywowanych TOPCon, która staje się powoli wiodącą linią produkcyjną w branży krzemowych paneli słonecznych. Ogniwa TOPCon wypierają od niedawna poprzednią generację ogniw PERC – nie oznacza to jednak, że TOPCon pod każdym względem są lepsze.
Uczeni zbadali, jaki jest wpływ wilgotnego powietrza na wydajność ogniw słonecznych jednej i drugiej technologii przy zastosowaniu różnych zestawień materiałów, tzw. bills of materials (BOM). Mowa tutaj o związkach stosowanych do hermetyzacji (enkapsulacji) paneli takich jak elastomer poliolefinowy (POE) czy poli(etylen-co-octanwinylu)) (EVA). Okazuje się bowiem, że bez względu na sposób enkapsulacji bardziej stabilne i odporne na warunki krytyczne są ogniwa starszej generacji PERC. Strata mocy wynosi ledwie 1-2 proc. po 1000 godzinach testów w wysokich temperaturach.
Jeśli mowa o modułach TOPCon, to doświadczyły one znacznego spadku wydajności, który wynosił od 4 do aż 65 proc. Doszło do tego nawet pomimo zastosowania do kapsułkowania droższego elastomeru poliolefinowego o niższym współczynniku przepuszczalności pary wodnej niż EVA – tłumaczą naukowcy w swoim artykule.
Panele słoneczne TOPCon wykazują pewne wady, o których wcześniej nie wiedzieliśmy
Uczeni podsumowują jednoznacznie, że ogniwa TOPCon wykazują tendencję do trzech typów awarii, o których wcześniej w tym kontekście zupełnie nie wspominano. Są to: 1/ uszkodzenia punktowe, 2/ uszkodzenia w okolicach połączeń przewodów i szyb zbiorczych, 3/ uszkodzenia na całym obszarze ogniwa. Skąd w ogóle mogą się brać takie awarie?
Autorzy badań wskazują, że może chodzić tutaj o ciąg reakcji elektrochemicznych obejmujących wilgoć, metalizację ogniw, pojawienie się drobnych zanieczyszczeń czy uwolnienie jakichś dodatków z elastomeru POE. Stwierdza się, że TOPCon są wrażliwsze na wpływ dużej wilgotności i zanieczyszczeń, a niektóre rodzaje elastomerów poliolefinowych mogą niekorzystnie działać na jakość pracy ogniw.
Doniesienia australijskich uczonych są nieco zaskakujące – wszak spodziewalibyśmy się, że nowa technologia powinna wykazywać lepsze parametry techniczne od starszej generacji, a jest odwrotnie. Wyniki badań mają na celu zwrócenie uwagi na pewne drobne uchybienia w sposobie produkcji ogniw i ogólnie ich użytkowania. Okazuje się, że panele słoneczne TOPCon są po prostu delikatniejsze na pewne warunki otoczenia, a wiedza o tym pomoże kolejnym zespołom badawczym udoskonalić technologię.