Na pozadí globálnej energetickej transformácie, fotovoltaika , ako čistá a obnoviteľná forma energie zohráva čoraz dôležitejšiu úlohu. Neustály pokrok v technológii fotovoltaických článkov poháňa energický rozvoj fotovoltaického priemyslu. V súčasnosti viaceré technické cesty ako PERC, TOPCon, heterojunction (HJT) a IBC vykazujú prosperujúci trend, pričom každá ukazuje svoje jedinečné výhody a potenciál.
Výrobný proces PERC článkov je relatívne jednoduchý a náklady sú nízke. Súčasná účinnosť konverzie hromadnej výroby sa blíži k teoretickej hranici 24,5 %. Aj keď v minulosti zohrávala dôležitú úlohu, čelila vyšším požiadavkám na efektivitu, vývojový priestor buniek PERC je pomerne obmedzený.
Články TOPCon sú tunelové kontaktné články s pasiváciou oxidu. Základným princípom je nanesenie vrstvy oxidu kremičitého na zadnú stranu kremíkového plátku typu n a potom uloženie vrstvy silne dopovaného polysilikónového filmu. Táto technológia má vyššiu teoretickú hranicu účinnosti: teoretická hranica účinnosti n-typu jednostranných článkov TOPCon je 27,1% a obojstranná polysilikónová pasivácia TOPCon je 28,7%. V porovnaní s článkami PERC majú články TOPCon väčší priestor na zlepšenie účinnosti v budúcnosti. Sú kompatibilné s existujúcimi zariadeniami výrobnej linky PERC a niektoré existujúce zariadenia možno použiť na modernizáciu a transformáciu, čím sa znížia investičné náklady a technické riziká. Zároveň majú výhody nízkeho tlmenia a vysokých nákladov na hromadnú výrobu, vďaka čomu sú články TOPCon postupne široko prijímané priemyselnými výrobcami.
Heterojunkčné (HJT) bunky využívajú depozíciu amorfného kremíka na vytvorenie heterojunkcií ako pasivačných vrstiev na báze kremíkových doštičiek typu n. Jeho výhodou je, že účinnosť konverzie hromadnej výroby je vysoká a najvyššia účinnosť konverzie v laboratóriu dosahuje 29,5%. Spája výhody kryštalických kremíkových článkov a tenkovrstvových článkov a má vlastnosti vysokej účinnosti konverzie, nízkej procesnej teploty, vysokej stability, nízkej miery útlmu a bifaciálnej výroby energie. Avšak články HJT majú aj určité problémy, ako napríklad výrobnú linku modernizovanú existujúcim zariadením a náklady na vybavenie a materiál sú vysoké.
IBC články sú všeobecným pojmom pre fotovoltaické články so zadným kontaktom, vrátane IBC, HBC, TBC, HPBC atď. S kremíkovým plátkom typu n ako substrátom nie je na prednej strane žiadna mriežková čiara, čo eliminuje stratu tieňovania mriežky čiarová elektróda. Jeho teoretická účinnosť konverzie je 29,1 %. Jeho výhodou je, že na povrchu nie je mriežková čiara, čím sa znižuje optická strata. Štruktúra IBC môže teoreticky zvýšiť účinnosť fotoelektrickej konverzie o 0,6-0,7%. Avšak IBC články majú vysoké požiadavky na substrátové materiály, zložité procesy a ťažkosti pri hromadnej výrobe, čo tiež obmedzuje ich použitie vo veľkom meradle.
Perovskitové fotovoltaické články využívajú perovskitové konštrukčné materiály ako materiály pohlcujúce svetlo. Vyznačujú sa vysokou účinnosťou premeny energie, nízkou cenou a nízkou hmotnosťou. V súčasnosti sú v počiatočnom štádiu industrializácie. Jeho teoretická účinnosť konverzie môže dosiahnuť 26,1% a teoretická účinnosť all-perovskitových článkov môže byť až 44%. Hoci perovskitové bunky stále čelia výzvam v oblasti stability a veľkoplošnej prípravy, v posledných rokoch sa rýchlo rozvíjali a stali sa kľúčovým smerom výskumu a vývoja mnohých vedecko-výskumných inštitúcií a podnikov.
Technológia fotovoltických článkov je v štádiu rýchleho rozvoja a konkurencia a spolupráca viacerých technických trás podporí neustály pokrok tohto odvetvia. V krátkodobom horizonte sa očakáva, že technológie ako TOPCon a IBC sa rýchlo rozšíria v rôznych aplikačných scenároch s ich príslušnými výhodami; a technológia heterojunkcie (HJT) bude mať po vyriešení nákladového problému tiež silnú trhovú konkurencieschopnosť.
Z dlhodobého hľadiska s ďalšími technologickými prelommi a znižovaním nákladov sa môžu postupne spájať rôzne technické cesty, prípadne môžu vzniknúť nové a výhodnejšie technológie. Očakáva sa, že nové technológie, ako sú perovskit a perovskitovo-kryštalické kremíkové články, v budúcnosti urobia väčší pokrok a prinesú nové zmeny do fotovoltaického priemyslu.
