TOPCon의 원가절감 방향은 실리콘 웨이퍼, 실버페이스트, 설비비, 수율 등이다.

실리콘 웨이퍼:

N형 실리콘 웨이퍼는 인을 도핑하여 만들어집니다. 인 원자는 실리콘과의 용해도가 낮기 때문에 실리콘 재료 및 보조 재료의 순도 및 생산 공정 제어가 더 높고 비용이 더 높습니다. P형 실리콘 웨이퍼와 비교하면 확실히 프리미엄입니다. 그러나 N형 실리콘 웨이퍼의 대규모 생산과 기술 발전에 따라 웨이퍼의 박형화, 대형화 공정이 가속화되고 있어 실리콘 웨이퍼의 원가가 하락할 전망이다.

은 페이스트:

TOPCon 태양전지(전면+후면)는 고온 은 페이스트를 사용하며, 소모량은 약 150mg/개이다. 향후 멀티버스바 기술과 미세 그리드 폭 감소를 통해 실버페이스트 사용량이 감소함에 따라 110~130mg/개까지 감소할 것으로 예상된다. 그리고 레이저 프린팅, 구리 전기도금 등 보다 새로운 공정 기술의 개선으로 은 페이스트 비용이 절감될 것으로 예상됩니다.

장비 비용:

국내 태양광 산업의 급속한 발전으로 인해 점점 더 많은 생산 장비가 국산화되어 단일 GW 장비에 대한 투자 금액이 줄어들 것입니다. 기술적인 측면에서 TOPCon 태양전지 기술은 PERC 태양전지에 비해 세 가지 새로운 공정을 도입했습니다. 생산 라인에는 3개의 새로운 장비만 추가하면 됩니다. 향후 장비 효율이 향상되고 장비 가격이 하락함에 따라 감가상각비도 더욱 감소할 것으로 예상된다.

품질:

현재 TOPCon 양산을 제한하는 핵심 요인은 일반적으로 수율이 95% 미만이라는 점이다. 각 공정 구간의 지속적인 최적화를 통해 제품 수율을 향상시킬 수 있습니다.

TOPCon 태양전지 효율성 향상 아이디어

전기 손실 감소

TOPCon의 효율 향상의 핵심은 SE, 양면 POLY, 글로벌 패시베이션, 스택 셀 등의 방법을 포함하여 전기적 손실을 줄이는 것입니다.

다양한 제조업체가 SE 플랫폼을 출시할 예정이며, 이는 효율성을 0.2%-0.4% 향상시킬 것으로 예상됩니다. 2024년 양면 POLY가 도입돼 양산 효율이 26% 이상 높아질 것으로 예상된다. 2025년 글로벌 패시베이션 기술이 도입돼 효율은 27%까지 향상될 것으로 예상되며, 효율 향상의 주요 라인은 적층형 태양전지 기술 개발이다. 현재 다양한 제조사의 N형 태양전지 효율이 빠르게 향상되고 있다. 주류 제조업체의 대량 생산 효율은 25%~25.5%이다. 앞으로는 SE 플랫폼 도입과 양면 패시베이션, 적층형 태양전지 기술의 혁신을 통해 이를 달성할 것으로 예상된다. 효율성이 더욱 향상됩니다.

선택적 이미터

TOPCon의 SE 기술은 PERC의 SE 원리와 유사합니다. 전극 내부/외부의 고농도/저농도 도핑은 실리콘 웨이퍼의 소수 캐리어 수명을 향상시키고 태양전지 효율을 향상시킬 수 있습니다. SE(선택적 이미터 기술) 금속 음극과 실리콘 웨이퍼의 접촉 부위 및 그 부근에 P++층을 형성하기 위한 고농도 도핑과 전극 이외의 영역에 P+층을 형성하기 위한 저농도 도핑을 말한다.

이 기술은 실리콘 웨이퍼와 전극 사이의 낮은 접촉 저항을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 실리콘 웨이퍼 표면의 재결합 속도를 줄여 실리콘 웨이퍼의 소수 캐리어 수명을 늘려 태양광 변환 효율을 향상시킬 수 있습니다. 셀 . 붕소 도핑 공정은 더 복잡하고 레이저 출력은 더 높습니다. 공정 중에 두 가지 유형의 패시베이션 층 번스루가 있을 수 있으며 레이저 출력을 정확하게 제어해야 합니다.

TOPCon의 레이저 도핑은 1차 붕소 확장과 2차 붕소 확장의 두 가지 경로로 구분됩니다. 현재 1차 레이저 직접 도핑은 대량 생산을 위한 주류 선택입니다. 일회성 붕소 팽창은 PERC 생산 공정의 표준 붕소 팽창 공정과 유사합니다. 과정은 비교적 간단합니다. 이 경로에서는 단 한 번의 레이저 도핑, 붕소 확장 및 세척이 수행됩니다. 공정이 비교적 간단하고 설비투자도 적으나 기술적 난이도가 높다.

양면 POLY

현재 패시베이션 구조는 주로 태양전지 뒷면에 사용되는 반면, 앞면에는 여전히 전통적인 태양전지 구조가 사용됩니다. 양면 패시베이션/전역 패시베이션은 효율성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 태양전지 표면의 캐리어 재결합률을 더욱 감소시키고 접촉 저항을 낮추기 위해 전면 전극 아래에 P-poly를 형성할 수 있으며, 양면/글로벌 패시베이션 구조를 사용하여 전면 효율을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

양면 패시베이션 콘택 셀의 실리콘 웨이퍼 베이스의 전면에는 폴리실리콘층이 제공되고, 베이스의 후면은 P-도핑된 폴리 패시베이션층입니다. 글로벌 패시베이션 기술은 전극 하단에만 P-Poly를 수행하는 양면 패시베이션과 달리 태양전지 전면 전체에 P-Poly를 수행해 효율을 더욱 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.