# Понимание трёх основных технологий фотоэлектрических элементов: > Полное руководство по принципам работы солнечных фотоэлектрических элементов и трём ведущим технологиям элементов: TOPCon, HJT и перовскит ![Понимание трёх основных технологий фотоэлектрических элементов:](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20260624/db839de78d91cb74b33fcb1521e924c2.webp) - ** 2026-06-24 - ** 852 просмотра - ** [Блог](./Blog.html) ## Понимание трёх основных технологий фотоэлектрических элементов: **Краткий ответ:** Три основные технологии производства фотоэлектрических элементов сегодня — это PERC, TOPCon и гетеропереход (HJT), а архитектуры с задним контактом образуют четвёртое семейство, построенное на их основе. Они различаются тем, что происходит на поверхности элемента, а не кремниевой пластиной, которая в каждом случае в целом представляет собой один и тот же материал N-типа или P-типа. PERC добавляет пассивирующий слой и локальные задние контакты к элементу p-типа. TOPCon заменяет заднюю сторону ультратонким туннельным оксидом — около 2 нм — под легированным слоем поликремния толщиной около 10 нм, который пассивирует поверхность и позволяет носителям туннелировать. HJT наносит тонкие слои аморфного кремния с обеих сторон и требует более низких температур процесса. Различия проявляются в эффективности, температурном коэффициенте, совместимости с линией и стоимости, и каждое из них влияет на выбор оборудования производителем. Производство PV-модулей · от Джерри, Ooitech ## Введение Солнечная фотоэлектрическая технология быстро развивалась за последнее десятилетие, и несколько конкурирующих архитектур элементов подняли эффективность на новые высоты. В этой статье рассматриваются основные принципы работы солнечных элементов, затем подробно разбираются три основные технологии следующего поколения, формирующие отрасль сегодня, и в конце рассматривается контроль качества в производстве элементов. ## Как работают солнечные фотоэлектрические элементы Солнечный элемент преобразует свет в электричество, но не все поступающие фотоны вносят одинаковый вклад. Понимание того, где теряется энергия, — первый шаг к созданию лучших элементов. - Фотоны с энергией ниже ширины запрещенной зоны не поглощаются и просто проходят через элемент. - Фотоны с энергией выше ширины запрещенной зоны поглощаются и генерируют пары электрон-дырка, но избыточная энергия высокоэнергетических фотонов частично теряется в виде тепла. - Разделение зарядов и транспорт генерируемых носителей вызывают потери на pn-переходе. - Потери на рекомбинацию возникают при транспорте носителей. - Контактное сопротивление вызывает падение напряжения, что приводит к потерям напряжения на контактах. TOPCon, HJT, and Perovskite"/> ### Снижение электрических потерь - Выбирайте пластины с хорошей кристаллической структурой и правильным типом. - Разрабатывайте идеальные методы формирования pn-перехода. - Разрабатывайте идеальные методы пассивации. - Применяйте разумные методы металлических контактов. - Применяйте отличные технологии полей на лицевой и тыльной сторонах. ### Снижение оптических потерь Чтобы сократить оптические потери и повысить эффективность элементов, отрасль разработала ряд подходов и технологий для улавливания света. К ним относятся текстурирование поверхности пластины для уменьшения отражения, просветляющие покрытия на лицевой стороне, отражающие покрытия на тыльной стороне и минимизация площади затенения от токосъемных шин. ## TOPCon TOPCon, также известная как технология пассивированных контактов, широко считается технологией солнечных элементов следующего поколения после PERC. По сравнению с другими потенциальными новыми технологиями, такими как HJT и IBC, TOPCon может быть модернизирован непосредственно с существующих линий PERC или PERT. В результате производители, желающие модернизировать свои существующие производственные линии, нуждаются в относительно низких капитальных вложениях, при этом достигая надежного прироста эффективности около 1%. Лицевая сторона элемента TOPCon практически такая же, как у обычного элемента N-типа или N-PERT, и состоит из борового (p+) эмиттера, пассивирующего слоя и антиотражающего слоя. Основная технология заключается в заднем пассивированном контакте: на задней стороне пластины находится сверхтонкий оксидный слой (1–2 нм) плюс легированная фосфором микро/аморфная смешанная кремниевая тонкая пленка. Для двустороннего применения металлизация выполняется трафаретной печатью сеток Ag или Ag-Al на лицевой стороне и сеток Ag на задней стороне. ### Туннельный оксидный пассивированный контакт (TOPCon) Туннельный оксидный пассивированный контакт (TOPCon) в последнее время привлек значительное внимание, поскольку достигает высокой эффективности преобразования 25,7%. Структура TOPCon состоит из тонкого туннельного оксида и легированного фосфором (P) поликремниевого контактного слоя. Слой поликремния, легированный P, может быть изготовлен путем кристаллизации a-Si:H или непосредственным осаждением поликремния с помощью LPCVD. TOPCon выделяется как многообещающий кандидат среди технологий высокоэффективных солнечных элементов. ## HJT Гетеропереход Технология гетероперехода (HJT) — это метод производства солнечных панелей, который набирает популярность в течение последнего десятилетия. В настоящее время это один из наиболее эффективных процессов для достижения высоких уровней эффективности и выходной мощности, даже превосходящий производительность主流 технологии PERC в отрасли. Элементы HJT объединяют две разные технологии в одну: кристаллический кремний и аморфную тонкую пленку. Использование этих технологий вместе позволяет получать больше энергии, чем использование каждой по отдельности, достигая эффективности 25% и выше. ### Структура элемента HJT Используя монокристаллическую пластину в качестве подложки, на очищенной и текстурированной лицевой стороне пластины последовательно осаждаются внутренняя пленка a-Si:H толщиной 5–10 нм, а затем пленка a-Si:H p-типа, образуя p-n гетеропереход. На задней стороне пластины осаждаются внутренняя пленка толщиной 5–10 нм и пленка a-Si:H n-типа для формирования тыльного поверхностного поля. Затем осаждается прозрачная проводящая оксидная пленка, и, наконец, трафаретная печать создает металлические коллекторные электроды на верхней части обеих сторон, создавая симметричный солнечный элемент HJT. ### Преимущества элементов HJT - **Гибкость и адаптивность** — Эта технология была разработана для обеспечения отличной производственной способности даже в экстремальных погодных условиях. Модули HJT имеют более низкий температурный коэффициент, чем обычные панели, что обеспечивает высокую производительность при повышенных внешних температурах. - **Ожидаемый срок службы** — В среднем тонкопленочные фотоэлектрические модули могут прослужить до 25 лет, в то время как элементы HJT могут продолжать нормально работать более 30 лет. - **Более высокая эффективность** — Большинство гетеропереходных панелей на рынке сегодня имеют эффективность от 19,9% до 21,7%, что является огромным улучшением по сравнению с другими обычными монокристаллическими элементами. - **Экономия затрат** — Аморфный кремний, используемый в панелях HJT, является экономически эффективной фотоэлектрической технологией. По сравнению с другими технологиями, этот тонкопленочный солнечный подход требует меньшего времени производства. Благодаря упрощенному процессу, HJT более доступен по цене, чем альтернативные решения. ## Перовскит В 2009 году перовскитные материалы были впервые использованы для достижения фотоэлектрической эффективности 4%. К 2021 году однопереходные перовскитные солнечные элементы (PSC) достигли эффективности 25,5%. Быстрое улучшение перовскитных элементов сделало их восходящей звездой в области фотоэлектричества и вызвало большой интерес в академических кругах. Поскольку методы их работы все еще относительно новы, есть много возможностей для дальнейшего изучения лежащей в основе физики и химии перовскита. ### Структура перовскитного элемента Большинство современных структур перовскитных солнечных элементов основаны на пяти компонентах: прозрачный проводящий оксид, слой транспорта электронов (ETL), перовскит, слой транспорта дырок (HTL) и металлический электрод. Понимание и оптимизация энергетических уровней и взаимодействий различных материалов на этих границах раздела является очень захватывающей областью исследований, которая все еще активно обсуждается. ### CaTiO3 Перовскит — это название минерала, открытого в 1839 году Роузом в горных породах Уральских гор и названного в честь русского геолога Перовского. Перовскитные материалы, как правило, имеют низкую вероятность рекомбинации носителей и высокую подвижность носителей, что делает их идеальными материалами для солнечных элементов. ### Методы формирования перовскитных пленок Ключ к повышению эффективности преобразования энергии перовскитных солнечных элементов заключается в оптимизации морфологии пленки. Методы формирования пленки, обычно используемые в лаборатории, — это осаждение в один или два этапа. Для удовлетворения спроса на крупноформатные недорогие перовскитные пленки также используются технологические установки, такие как щелевое покрытие, печать и напыление, для изготовления перовскитных солнечных элементов. ### Будущее перовскита Будущие исследования перовскита, вероятно, будут сосредоточены на снижении рекомбинации с помощью таких стратегий, как пассивация и уменьшение дефектов, а также на повышении эффективности за счет включения двумерных перовскитов и более оптимизированных материалов интерфейса. Слои извлечения заряда могут сместиться с органических на неорганические материалы для повышения эффективности и стабильности. Повышение стабильности и снижение воздействия на окружающую среду остаются важными областями. ## Контроль качества в производстве солнечных фотоэлектрических элементов Кристаллические кремниевые фотоэлектрические элементы являются наиболее распространенными элементами в коммерческих солнечных панелях, составляя более 90% мировых продаж фотоэлектрических элементов. В лаборатории эффективность преобразования энергии кристаллических кремниевых элементов превышает 25% для монокристаллических элементов и достигает 20% и выше для поликристаллических элементов. Однако промышленно производимые солнечные модули в настоящее время достигают эффективности 18%–22% в стандартных условиях испытаний. ### Очистка и текстурирование Травление удаляет поврежденный поверхностный слой и текстурирует поверхность, образуя текстурированную структуру, которая улавливает свет и снижает потери на отражение. Измерение отражательной способности текстурированной поверхности является важным средством контроля процесса текстурирования. ### Формирование диффузионного перехода и изоляция краев Термическая диффузия и аналогичные методы формируют на пластине диффузионный слой другого типа проводимости, создавая pn-переход. Различные типы элементов осаждают пассивирующий слой определенной толщины между pn-переходом и пластиной для получения более эффективного тонкопленочного солнечного элемента. Этот процесс в основном контролирует время жизни неосновных носителей, толщину пластины и показатель преломления. ### Осаждение антиотражающего покрытия Для дальнейшего улучшения поглощения света на поверхность пластины наносится просветляющая пленка. В настоящее время в промышленности используется плазмохимическое осаждение из газовой фазы (PECVD) для нанесения тонкой пленки на пластину, которая одновременно служит пассивирующим слоем. На этом этапе основными измерениями являются коэффициент пропускания просветляющей пленки и равномерность поверхностного сопротивления. ### Изготовление электродов Линейные электроды наносятся трафаретной печатью на лицевую сторону ячейки, а поле обратной стороны и тыльный электрод печатаются на обратной стороне, после чего следует сушка и спекание. В этом процессе контроль температуры, точность совмещения и отношение высоты к ширине линий электродов являются незаменимыми показателями мониторинга. ## Мнение Ooitech ooitech считает: TOPCon, HJT и перовскит каждый по-своему продвигают эффективность солнечных элементов, и строгий контроль качества производства — это то, что в конечном итоге превращает эти технологии в надежные высокопроизводительные модули. --- ##### Теги: ![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png) ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h700_fitblur_v2_w800_h700_fitblur_v2_1757399770541443.webp) ### Запросить предложение Все загрузки безопасны и конфиденциальны. ## Мы предоставляем экспертизу, которой можно доверять наш сервис Оборудование напрямую с завода. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/money-2.svg) ### Экономически эффективные преимущества Мы предоставляем исключительную ценность, максимизируя результаты и оптимизируя бюджеты для клиентов. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/staff.svg) ### Наша опытная команда Наши квалифицированные специалисты специализируются на инновационных решениях и индивидуальных стратегиях. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/certified.svg) ### Более 15 лет опыта в отрасли Глубокий опыт гарантирует надежные, актуальные и проверенные результаты для успеха. ![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477357667605.webp ) ![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477724911512.webp) ![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png) ## Что наши клиенты говорят о нас Отзывы клиентов хвалят наше глубокое понимание их задач, что приводит к инновационным решениям и высокой рентабельности инвестиций. Долгосрочное сотрудничество — некоторые более десяти лет — демонстрирует их доверие и удовлетворенность. Их истории успеха побуждают нас постоянно превосходить ожидания. [Узнать больше **](#quote-form) ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) благодарим за профессиональную поддержку ooitech и своевременное послепродажное обслуживание. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1784509010217979.webp) ### Диарра из Африки ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Ещё раз большое спасибо за огромную помощь в улучшении и исправлении фабрики, а также за обучение рабочих использованию машин ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1757479675272137.webp) ### Марк BIPV Филиппины ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Человек с большой душой. Большое спасибо за ваш визит, господин Ву. Большое спасибо за услуги по установке оборудования и обучению моих студентов. Самый добрый человек и профессионал в своей области ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041716444445.webp) ### Джизакский политехнический институт ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Спасибо Ooitech за предоставление высокоподходящего экспериментального оборудования для BC солнечных элементов. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1776426122864564.webp) ### KTECH ![](/template/ooitech/assets/img/icon/quote.svg) Спасибо Ooitech за предоставление полностью автоматизированного производственного оборудования — ваша установка и послепродажное обслуживание были отличными. ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026041720921238.webp) ### Амджад ## Наша новейшая продукция ![Машина для укладки солнечных элементов WS-CL80D: цикл 48 с, ±0,1 мм](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774318047382785.webp) - [** Rachael](./automatic-solar-cell-layup-machine-ws-cl80d-high-speed-mbb-half-cell-string-laying-equipment-for-solar-panel-production-line.html) - [** 12328](./automatic-solar-cell-layup-machine-ws-cl80d-high-speed-mbb-half-cell-string-laying-equipment-for-solar-panel-production-line.html) ### Машина для укладки солнечных элементов WS-CL80D: цикл 48 с, ±0,1 мм Ooitech WS-CL80D — автоматический станок для укладки солнечных элементов с независимой работой двух порталов и двух захватов, главная ось с линейным двигателем и точностью 0,01 мм ![Машина для фотогальванической ленты — линия волочения и лужения проволоки](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026051111285937.webp) - [** ooitech](./photovoltaic-ribbon-wire-drawing-and-tinning-integrated-production-line.html) - [** 702](./photovoltaic-ribbon-wire-drawing-and-tinning-integrated-production-line.html) ### Машина для фотогальванической ленты — линия волочения и лужения проволоки Интегрированная линия волочения и лужения проволоки для фотогальванической ленты: как круглая и плоская солнечная лента вытягивается, покрывается и наматывается за один проход, с проверками. ![C350-CQC Станок для резки полос EVA и TPT: 30-80 мм](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032714363679.webp) - [** Rachael](./ECPC-C350-CQC-Punching-and-Cutting-Machine-High-Precision-Solar-Panel-Material-Processing-Equipment.html) - [** 34643](./ECPC-C350-CQC-Punching-and-Cutting-Machine-High-Precision-Solar-Panel-Material-Processing-Equipment.html) ### C350-CQC Станок для резки полос EVA и TPT: 30-80 мм Пробивная и резальная машина C350-CQC — 30 шт/мин, точность ±0,2 мм для материалов EVA, TPT и PPE. Прецизионная обработка для шин и ![C350-SZM Станок для гибки и резки ленточной шины: 2-8 мм](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_2026032780265832.webp) - [** Rachael](./PV-Bus-Door-Glyph-Bend-Cutting-Machine-C350-SZM-Advanced-Solar-Module-Interconnect-Forming-Equipment.html) - [** 46833](./PV-Bus-Door-Glyph-Bend-Cutting-Machine-C350-SZM-Advanced-Solar-Module-Interconnect-Forming-Equipment.html) ### C350-SZM Станок для гибки и резки ленточной шины: 2-8 мм Станок для гибки и резки шин C350-SZM — программируемая одно-/двусторонняя гибка луженых медных шин. Поддерживает двойное стекло & ![Тестер изоляции Hipot CHT9951A: 0,1-10 кВ пост. тока](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774601338282260.webp) - [** Rachael](./cht9951a-cht9951b-solar-panel-hipot-insulation-resistance-tester-pv-module-safety-testing-equipment.html) - [** 58769](./cht9951a-cht9951b-solar-panel-hipot-insulation-resistance-tester-pv-module-safety-testing-equipment.html) ### Тестер изоляции Hipot CHT9951A: 0,1-10 кВ пост. тока CHT9951A/CHT9951B тестер hipot и сопротивления изоляции для испытаний солнечных фотоэлектрических модулей. Выход постоянного тока до 10 кВ, сопротивление изоляции до 99 ГОм ![Тестер EL для солнечных панелей OEL-S2400: 4928 x 3264px](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h600_fitblur_v2_1774351284414161.webp) - [** Rachael](./solar-panel-el-defect-tester-oel-s2400-electroluminescence-testing-machine-for-solar-module-quality-inspection.html) - [** 60734](./solar-panel-el-defect-tester-oel-s2400-electroluminescence-testing-machine-for-solar-module-quality-inspection.html) ### Тестер EL для солнечных панелей OEL-S2400: 4928 x 3264px Тестер дефектов EL солнечных панелей Ooitech OEL-S2400 — это автономная машина для электролюминесцентного тестирования, предназначенная для обнаружения микротрещин, черных пятен