دنیای انرژی خورشیدی همواره در حال تحول است و فناوری‌های پیشرفته‌ای به‌طور مداوم معرفی می‌شوند تا پنل‌های خورشیدی را کارآمدتر، بادوام‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر کنند. در سال‌های اخیر، دو مورد از مهم‌ترین این پیشرفت‌ها، پنل‌های خورشیدی HJT (هتروجانکشن) و TOPCon (تماس غیرفعال‌شده با اکسید تونلی) بوده‌اند. هر دو فناوری نسبت به سلول‌های خورشیدی سنتی، عملکرد بهتر و بازدهی انرژی بالاتری ارائه می‌دهند اما این کار را به روش‌های متفاوتی انجام می‌دهند.

در این مقاله از EcoMehr، نحوه عملکرد پنل‌های HJT و TOPCon، تفاوت‌های کلیدی آن‌ها و اینکه کدام پنل برای پروژه خورشیدی شما مناسب‌تر است را بررسی می‌کنیم. چه یک کاربر خانگی باشید، چه نصاب یا فعال حوزه انرژی خورشیدی، شناخت این فناوری‌ها به شما کمک می‌کند تصمیمات آگاهانه‌تری بگیرید.

فناوری خورشیدی HJT چیست؟

HJT مخفف Heterojunction Technology و یکی از فناوری‌های نوظهور در پنل‌های خورشیدی است؛ نوعی سلول خورشیدی که ترکیبی از دو فناوری مختلف یعنی سیلیکون کریستالی و سیلیکون آمورف لایه نازک را به‌کار می‌گیرد. این ترکیب به‌گونه‌ای طراحی شده که مزایای هر دو ماده را تقویت و نقاط ضعف آن‌ها را کاهش دهد.

ساختار سلول‌های خورشیدی HJT

در یک سلول HJT، معمولاً یک ویفر سیلیکون مونوکریستال در مرکز قرار دارد که به‌عنوان پایه اصلی عمل می‌کند. در دو طرف این ویفر، لایه‌های نازکی از سیلیکون آمورف قرار می‌گیرند که باعث کاهش اتلاف الکترون‌ها در فرآیند تولید انرژی می‌شوند. این ساختار لایه‌ای به جذب بیشتر نور خورشید و تبدیل بهتر آن به برق کمک می‌کند.

ساختار کلی شامل موارد زیر است:

• یک لایه پایه از سیلیکون کریستالی (c-Si)
• دو لایه سیلیکون آمورف ذاتی (بدون دوپینگ)
• دو لایه سیلیکون آمورف دوپ‌شده برای ایجاد تماس الکتریکی

مزایای کلیدی پنل‌های HJT

• بازدهی بسیار بالا: پنل‌های HJT می‌توانند در حالت تک‌وجهی تا حدود ۲۶.۷٪ بازدهی داشته باشند. در مدل‌های دوطرفه (bifacial)، این عدد حتی می‌تواند از ۳۰٪ نیز فراتر رود.
• ضریب دمایی پایین: این پنل‌ها در دماهای بالا افت عملکرد کمتری دارند و برای مناطق گرم بسیار مناسب هستند.
• طول عمر بیشتر: به دلیل کاهش بازترکیب الکترون‌ها، این پنل‌ها دیرتر دچار افت عملکرد می‌شوند.
• عملکرد عالی در حالت دوطرفه: فناوری HJT به‌طور طبیعی با طراحی‌های دوطرفه سازگار است و می‌تواند نور بازتابی از محیط اطراف را نیز جذب کند.

ملاحظات تولید

تولید پنل‌های HJT به تجهیزات پیشرفته‌تری نسبت به پنل‌های سنتی نیاز دارد. این موضوع باعث افزایش هزینه اولیه می‌شود؛ اما با پیشرفت فناوری، این هزینه‌ها به‌تدریج در حال کاهش هستند.

فناوری خورشیدی TOPCon چیست؟

فناوری TOPCon مخفف Tunnel Oxide Passivated Contact است و نسخه‌ای تکامل‌یافته از فناوری PERC محسوب می‌شود. این فناوری بر پایه سیلیکون کریستالی نوع n ساخته شده که به‌طور طبیعی برخی از مشکلات عملکردی سلول‌های نوع p را ندارد (اطلاعات کامل در مقاله مقایسه پنل‌های خورشیدی N-Type و P-Type).

در TOPCon، یک لایه نازک اکسید تونلی به همراه یک لایه سیلیکون پلی‌کریستال دوپ‌شده اضافه می‌شود. این ساختار باعث کاهش تلفات انرژی و بهبود حرکت الکترون‌ها می‌شود.

مزایای کلیدی پنل‌های TOPCon

• بازدهی بالا: بازدهی این پنل‌ها معمولاً بین ۲۴ تا ۲۸ درصد است.
• کاهش افت عملکرد: استفاده از فسفر به‌جای بور باعث جلوگیری از افت عملکرد ناشی از نور (LID) می‌شود.
• تحمل بهتر دما: این پنل‌ها در شرایط دمایی بالا عملکرد خوبی دارند.
• قابلیت دوطرفه بالا: پنل‌های TOPCon می‌توانند نور را از دو طرف جذب کنند و بهره‌وری کلی را افزایش دهند.
• سازگاری با خطوط تولید PERC: تولیدکنندگان می‌توانند با تغییرات جزئی در خطوط تولید موجود، پنل‌های TOPCon را تولید کنند.

مقایسه HJT و TOPCon: کدام بهتر است؟

هر دو فناوری از پیشرفته‌ترین گزینه‌های موجود هستند، اما تفاوت‌هایی در ساختار، هزینه و کاربرد دارند.

مقایسه بازدهی

هر دو فناوری بازدهی بالایی دارند:

• HJT: بیش از ۲۶٪
• TOPCon: حدود ۲۴ تا ۲۸٪

با استفاده از طراحی‌های دوطرفه، هر دو می‌توانند عملکرد بسیار قدرتمندی داشته باشند.

مقایسه عملکرد در دماهای بالا

پنل‌های HJT ضریب دمایی بهتری دارند، بنابراین در مناطق بسیار گرم عملکرد بهتری ارائه می‌دهند.

مقایسه قابلیت دوطرفه (Bifacial)

هر دو فناوری از پنل‌های دوطرفه پشتیبانی می‌کنند، اما TOPCon معمولاً ضریب دوطرفه بالاتری دارد و در جذب نور بازتابی عملکرد بهتری نشان می‌دهد.

مقایسه هزینه و تولید

• TOPCon: تولید آسان‌تر و هزینه کمتر به دلیل سازگاری با خطوط PERC
• HJT: نیازمند تجهیزات جدید و هزینه اولیه بالاتر

البته با افزایش سرمایه‌گذاری در HJT، هزینه‌های آن در حال کاهش است.

کدام پنل برای شما مناسب‌تر است؟

انتخاب بین HJT و TOPCon به نیاز و شرایط پروژه شما بستگی دارد:

• اگر به بیشترین بازدهی و عملکرد در گرما نیاز دارید » HJT
• اگر به راهکار اقتصادی‌تر و قابل توسعه نیاز دارید » TOPCon
• اگر استفاده از پنل دوطرفه در محیط‌های بازتابی مدنظر است » TOPCon گزینه بهتری است

در مجموع، هر دو فناوری نسبت به پنل‌های سنتی برتری قابل‌توجهی دارند.

جمع‌بندی مقایسه HJT و TOPCon

پنل‌های خورشیدی HJT و TOPCon از پیشرفته‌ترین فناوری‌های موجود در بازار هستند. هر دو نوع پنل با هدف افزایش بازدهی، بهبود عملکرد در شرایط مختلف و کاهش هزینه‌های بلندمدت توسعه یافته‌اند.

با رشد روزافزون انرژی خورشیدی، شناخت این فناوری‌ها به شما کمک می‌کند انتخابی هوشمندانه‌تر داشته باشید؛ چه برای یک سیستم خانگی کوچک و چه برای پروژه‌های بزرگ تجاری. در آینده، هر دو فناوری نقش مهمی در توسعه انرژی خورشیدی و دسترسی گسترده‌تر به انرژی پاک ایفا خواهند کرد.

•  تفاوت اصلی HJT و TOPCon چیست؟ HJT از ترکیب سیلیکون کریستالی و آمورف استفاده می‌کند، در حالی که TOPCon نسخه پیشرفته‌تری از فناوری PERC با ساختار بهینه‌تر برای کاهش تلفات انرژی است.
• کدام فناوری بازدهی بالاتری دارد؟ HJT معمولاً بازدهی بالاتری دارد و حتی می‌تواند از ۲۶٪ فراتر رود، در حالی که TOPCon بین ۲۴ تا ۲۸٪ قرار دارد.
• کدام پنل برای مناطق گرم مناسب‌تر است؟ پنل‌های HJT به دلیل ضریب دمایی بهتر، در مناطق بسیار گرم عملکرد بهتری دارند.
• آیا TOPCon گزینه اقتصادی‌تری است؟ بله، به دلیل امکان تولید با خطوط PERC و هزینه کمتر، TOPCon معمولاً گزینه مقرون‌به‌صرفه‌تری است.
• پنل‌های دوطرفه در کدام فناوری بهتر عمل می‌کنند؟ هر دو فناوری از پنل‌های دوطرفه پشتیبانی می‌کنند، اما TOPCon معمولاً عملکرد بهتری در جذب نور بازتابی دارد.
• طول عمر این پنل‌ها چقدر است؟ هر دو نوع معمولاً طول عمری بین ۲۵ تا ۳۰ سال دارند و عملکرد پایداری در طول زمان ارائه می‌دهند (اطلاعات کامل در مقاله طول عمر پنل خورشیدی)
• برای استفاده خانگی کدام گزینه بهتر است؟ اگر بودجه کافی دارید و به حداکثر بازدهی نیاز دارید، HJT مناسب‌تر است. در غیر این صورت، TOPCon انتخابی اقتصادی و کارآمد خواهد بود.

منبع: sunhub.com