Четыре технологии ячейки дают разный КПД, разный нагрев и разную деградацию. Разбираем, где разница заметна на счёте за электричество, а где только в паспорте.
Все четыре технологии делают одно и то же: превращают свет в электричество на кремниевой пластине. Отличаются они тем, как обработана тыльная сторона ячейки и куда выведены контакты. Из этого следует всё остальное — КПД, поведение в жару, скорость деградации и цена.
Что на самом деле различается
Солнечная ячейка теряет часть энергии там, где электроны рекомбинируют, не дойдя до контакта. Основные места потерь — тыльная поверхность и точки, где металл контакта касается кремния. Вся история четырёх технологий — это история борьбы именно с этими двумя потерями.
Разрез четырёх ячеек. Различия — в тыльной стороне и в том, где стоят контакты.
PERC
Пассивирующий слой на тыльной стороне с точечными окнами под контакты. Технология, на которой держался рынок последнее десятилетие: дёшево, отработано, КПД модуля около 20–21 %.
Её главное ограничение — материал пластины. PERC почти всегда делают на кремнии p-типа, легированном бором, а бор в паре с кислородом даёт светоиндуцированную деградацию: панель теряет часть мощности в первые дни работы под солнцем. Производители это закладывают в гарантию, и потому у PERC-модулей первый год деградации всегда больше, чем последующие.
PERC в нашем каталоге нет ни одного модуля. Это не позиция, а состояние рынка: производители перешли на n-тип, и новые линейки выходят уже без PERC.
TOPCon
Тонкий слой оксида и легированный поликремний по всей тыльной стороне вместо точечных окон. Контакт получается пассивированным целиком, рекомбинация падает.
Пластина при этом n-типа — без бора, а значит и без той самой светоиндуцированной деградации. Это главное практическое отличие от PERC, и оно важнее пары процентов КПД.
Кристаллическая пластина n-типа, с обеих сторон покрытая тончайшим слоем аморфного кремния. Аморфный слой пассивирует поверхность лучше всего, что умеют другие технологии.
Два следствия, которые видно в паспорте.
Лучший температурный коэффициент. У модулей Hevel в каталоге Pmax теряет −0,26…−0,285 %/°С против −0,29…−0,30 у TOPCon. На панели, разогретой до 60 °С, это около полутора процентов выработки в пользу HJT.
Ограничение по температуре производства. Аморфный слой не переживает высоких температур, поэтому вся металлизация делается низкотемпературной — отсюда серебряная паста особого состава и более дорогой процесс.
Третье следствие видно уже не в паспорте, а в прайсе: гетероструктура дороже. В каталоге модули Hevel стоят 49,8–62,0 ₽/Вт против 23,6–32,8 у китайских n-type, а КПД у них при этом ниже: 18,0–19,84 % против 22,0–23,5 %.
Это не противоречие. КПД модуля определяется не только технологией ячейки, но и форматом: сколько ячеек, какого размера, сколько площади уходит на рамку и промежутки. Линейки Hevel в каталоге — более старых форматов, и разницу в Вт/м² даёт именно формат, а не гетероструктура как таковая.
Ватты с квадратного метра по каталогу. Разрыв между группами — около четверти площади при той же мощности.
HPBC — тыльный контакт
Все контакты убраны на тыльную сторону, лицевая свободна от шин целиком. Лицевая сторона перестаёт затеняться собственной металлизацией, и площадь работает вся.
В каталоге это LONGi 435: 22,28 % при 223 Вт/м². Технология дороже в производстве, но у этой модели цена ватта 26,2 — на уровне TOPCon.
Отдельное свойство тыльного контакта: панель выглядит однородно чёрной. Для фасада и видовой кровли это иногда решающий аргумент, и он не технический.
Что из этого следует на практике
Разница между TOPCon и HJT в годовой выработке невелика — единицы процентов, и они уходят в фон на сравнении с ориентацией ската и затенением. Одно дерево с южной стороны съедает больше, чем вся разница технологий.
Разница между n-типом и PERC существеннее, но выбирать не приходится: PERC уходит с рынка сам.
Разница в цене ватта — двукратная, и она видна в смете сразу.
Поэтому порядок такой: сначала формат и габариты под крышу, потом цена ватта, потом технология как аргумент между финалистами. Обратный порядок — выбрать технологию, а потом искать под неё панель — приводит к переплате за характеристику, которой на объекте не воспользуются.
Когда технология всё-таки решает
Жаркий климат и монтаж без зазора — HJT с его коэффициентом −0,26 %/°С отыгрывает больше.
Ограниченная площадь — берётся модуль с максимальными Вт/м², а это сегодня TOPCon и HPBC.
Наземная установка над светлым грунтом или снегом — имеет смысл двусторонний модуль, и здесь важна не столько технология, сколько конструкция стекло-стекло.
Видовой фасад — тыльный контакт, из-за внешнего вида.
Ещё три вопроса
PERC — это плохо?
Нет. Это отработанная технология, которая десять лет обеспечивала рынок. Просто n-тип даёт больше при сопоставимой цене, и производители перешли на него.
HJT лучше TOPCon?
По температурному коэффициенту — да, по цене — нет. В нашем каталоге модули HJT ещё и уступают по Вт/м², но это свойство конкретных форматов, а не технологии.
Стоит ли ждать следующего поколения?
Тандемные ячейки на перовските обещают заметный скачок, но серийных модулей на рынке нет. Ждать технологию, у которой нет цены и гарантии, — значит не поставить станцию сейчас.
Раскрытие
Числа по КПД и температурным коэффициентам взяты из паспортов модулей нашего каталога. Описание устройства ячеек — общая физика технологии, а не характеристика конкретной модели: у разных производителей реализация отличается.
Мощность сравнивать бесполезно, КПД — только когда мало места. Разбираем четыре числа, по которым панели действительно сопоставимы, на 35 моделях каталога.
Pmax, Vmpp, Voc, Isc, температурные коэффициенты и нагрузки — что каждая величина значит на практике и какая из них решает, сколько панелей поставить в цепочку.
Десять производителей в одном каталоге: цена ватта от 23,6 до 62, КПД от 18 до 23,5 %. Разбираем, чем марки отличаются на самом деле и где разница — маркетинг.
