德国Phystech RH2035 常温霍尔效应仪
测量Si, SiGe, SiC, GaAs, InGaAs, InP, GaN (N Type & P Type)等材质的半导体薄膜中载流子类型、载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等参数
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TOPCON
TOPCON电池片研发解决方案
TOPCon 是 Tunnel Oxide Passivated Contact 的缩写，中文全称为 隧穿氧化层钝化接触。它是一种先进的高效太阳能电池技术，近年来在光伏（Photovoltaics, PV）行业中迅速崛起，被视为 PERC（Passivated Emitter and Rear Cell）电池之后的下一代主流技术之一。
一、TOPCon 技术原理
TOPCon 电池的核心在于其背面结构：
超薄隧穿氧化层（Ultra-thin Tunnel Oxide Layer）：
- 在硅片背面生长一层极薄（约1-2纳米）的二氧化硅（SiO₂）层。
- 这层薄膜允许少数载流子（电子）通过“量子隧穿效应”导出，同时阻挡多数载流子，减少复合。
掺杂多晶硅层（Doped Polysilicon Layer）：
- 在隧穿氧化层之上沉积一层重掺杂的非晶硅或微晶硅（通常为n⁺型）。
- 这层提供良好的电导性，作为电流的收集通道。
钝化效果：
- 隧穿氧化层和掺杂多晶硅层共同作用，对硅片背面表面进行优异的化学钝化和场钝化，显著降低载流子在背面的复合损失。
二、TOPCon 电池的主要优势
| 优势 | 说明 |
|---|---|
| 高转换效率 | 实验室效率已突破 26%，量产平均效率可达 24.5% - 25.5%，远高于传统 PERC 电池（~23%）。 |
| 低衰减 | 具有更低的光致衰减（LID）和老化衰减，长期发电量更稳定。 |
| 高双面率 | 双面发电能力更强（双面率可达 80-85%），在反光地面环境下增益明显。 |
| 温度系数好 | 在高温环境下功率输出下降较少，适合炎热地区使用。 |
| 兼容现有产线 | 可在 PERC 产线基础上升级改造（主要增加 LPCVD/PECVD 和扩散设备），投资成本相对可控。 |
三、与 PERC 和 HJT 的对比
| 特性 | TOPCon | PERC | HJT (异质结) |
|---|---|---|---|
| 量产效率 | 24.5% - 25.5% | 22.5% - 23.5% | 25.0% - 26.0% |
| 制造成本 | 中等（较PERC略高） | 低 | 高（需低温工艺、新材料） |
| 工艺复杂度 | 中等 | 低 | 高 |
| 双面率 | 80-85% | 70-75% | 90-95% |
| 技术成熟度 | 快速普及中 | 成熟 | 逐步提升 |
| 产线兼容性 | 高（可升级） | 原生 | 低（需全新产线） |
四、应用与发展趋势
- 主流厂商布局：隆基绿能、晶科能源、天合光能、通威股份等头部企业均已大规模投产 TOPCon 电池。
- 市场占比：自2023年起，TOPCon 的市场份额快速增长，已成为新建产能的主流选择。
- 未来方向：
- TBC（Tunneling Junction Back Contact）：结合 TOPCon 和背接触（IBC）技术。
- HBC（HJT + Back Contact）：异质结与背接触结合。
- 钙钛矿-TOPCon 叠层电池：理论效率可超过 30%，是下一代超高效率电池的研发热点。
五、总结
TOPCon 技术凭借其高效率、低衰减、良好的成本效益和产线兼容性，正在引领光伏行业从 PERC 时代迈向N型高效电池时代