Painéis solares HJT vs. TOPCon: Qual é a diferença?

A indústria solar está em constante evolução, com novas tecnologias surgindo para melhorar a eficiência e o desempenho dos painéis solares. Duas dessas tecnologias avançadas de painéis solares que ganharam destaque nos últimos anos são Heterojunção (HJT) e Contato Passivado de Óxido de Túnel (TOPCon). Ambas as tecnologias visam melhorar a conversão da luz solar em eletricidade, mas fazem-no através de mecanismos diferentes e têm características distintas. Neste artigo, iremos nos aprofundar nas especificidades do HJT e TOPCon painel solaré para entender suas diferenças e aplicações potenciais.

Painéis solares de heterojunção (HJT)

A tecnologia HJT é uma combinação de silício cristalino e tecnologias de células solares de película fina. Esta abordagem híbrida aproveita os pontos fortes de ambas as tecnologias para alcançar maior eficiência.

Principais recursos dos painéis solares HJT:

Materiais: As células HJT usam silício monocristalino como base, conhecido por sua alta pureza e eficiência. Além disso, o silício amorfo (a-Si:H) é usado para criar uma camada tampão que reduz a recombinação superficial, um processo que pode limitar a eficiência das células de silício padrão.

Estrutura: A estrutura da célula HJT inclui uma camada baseada em wafer c-Si imprensada entre duas finas camadas intrínsecas de a-Si:H, com camadas a-Si:H dopadas no topo de cada camada intrínseca.

Eficiência: As células solares HJT alcançaram eficiências de até 26,7% para módulos monofaciais, com módulos bifaciais potencialmente excedendo 30% quando combinados com outras tecnologias.

Coeficiente de temperatura: Os painéis HJT têm um coeficiente de temperatura mais baixo, o que significa que apresentam melhor desempenho sob condições extremas de temperatura em comparação com módulos c-Si padrão.

Fabricação: Embora o processo de fabricação das células HJT seja mais complexo do que o das células tradicionais, o custo do equipamento necessário está diminuindo, tornando-o mais acessível.

Painéis solares TOPCon

A tecnologia TOPCon é um subtipo de células solares do tipo N que se baseia na tecnologia PERC (Passivated Emitter Rear Contact) para melhorar ainda mais a eficiência.

Principais recursos dos painéis solares TOPCon:

Eficiência: As células solares TOPCon alcançaram eficiências que variam de 24 a 28%, superando as células PERC tradicionais. Isto é conseguido reduzindo a recombinação de elétrons na superfície com contatos passivados.

Materiais: As células TOPCon usam dopagem com fósforo em vez de boro, o que aumenta a eficiência e evita a degradação causada pelo oxigênio.

Sensibilidade à temperatura: Os painéis TOPCon oferecem maior sensibilidade à temperatura, o que significa que apresentam menos perda de eficiência em ambientes de alta temperatura em comparação com células PERC tipo P.

Bifacialidade: Os painéis TOPCon possuem maior fator de bifacialidade, o que permite a utilização de ambas as faces para geração de energia, principalmente em ambientes com superfícies refletivas.

Fabricação: O processo de fabricação do TOPCon é uma atualização dos processos PERC existentes, envolvendo a adição de uma camada de óxido ultrafina para melhorar o desempenho.

Comparando HJT e TOPCon

Embora as tecnologias HJT e TOPCon visem aumentar a eficiência das células solares, elas o fazem por meios diferentes e têm implicações variadas na fabricação e no desempenho.

Eficiência: Ambas as tecnologias oferecem eficiências mais elevadas do que as células solares tradicionais, com o TOPCon potencialmente atingindo taxas de eficiência ligeiramente mais elevadas.

Complexidade de fabricação: O HJT requer um processo de fabricação mais complexo em comparação com o TOPCon, que é uma atualização do processo PERC estabelecido.

Desempenho de temperatura: Ambas as tecnologias apresentam melhor desempenho sob altas temperaturas, mas o TOPCon tem uma ligeira vantagem em termos de sensibilidade à temperatura.

Bifacialidade: Embora as células HJT possam ser projetadas para uso bifacial, os painéis TOPCon possuem inerentemente um fator de bifacialidade mais alto, tornando-os mais eficazes na utilização da luz refletida.

Conclusão

HJT e TOPCon painéis solares representam o que há de mais moderno em tecnologia solar, cada um com suas vantagens exclusivas. A HJT oferece uma abordagem híbrida que combina o melhor das tecnologias de silício cristalino e de película fina, enquanto a TOPCon se baseia na tecnologia PERC estabelecida para alcançar maior eficiência com atualizações de fabricação menos complexas.

À medida que a indústria solar continua a crescer e a inovar, espera-se que tanto a HJT como a TOPCon desempenhem papéis significativos na promoção da adopção da energia solar e na redução do custo da energia solar. Em última análise, a escolha entre HJT e TOPCon dependerá dos requisitos específicos do projeto, das considerações de custo e das características de desempenho desejadas.