Apa itu Sel Surya TOPCon?
Produsen modul fotovoltaik (PV) selalu berusaha mencari alternatif baru yang lebih canggih untuk meningkatkan efisiensi panel surya. Peningkatan efisiensi dapat dicapai melalui teknologi manufaktur sel yang inovatif, dan kini, terdapat beberapa teknologi yang bersaing di pasar PV Surya.
Tren modul terbaru memperkirakan pertumbuhan pasar akan berpusat pada sel surya HJT dan TOPCon.
Laporan tahun 2022 dari International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) menunjukkan beberapa tren yang diharapkan untuk 10 tahun ke depan:
♦ PERCTeknologi sel surya (Passivated Emitter Rear Contact) saat ini menjadi pemimpin pasar dengan pangsa pasar sekitar 75%. Namun perkiraannya adalah jumlah sel PERC mono-Si tipe p akan menurun menjadi sekitar 10% dalam 10 tahun ke depan.
♦ TOPCon tipe-NTeknologi (Tunnel Oxide Passivated Contact) akan memperoleh pangsa pasar dari sekitar 10% pada tahun 2022 hingga 60% pada tahun 2033, menjadi jenis wafer silikon yang umum. Peningkatan terbesar diperkirakan terjadi pada tahun 2024.
♦ HJT tipe N(Sel surya heterojungsi) diperkirakan akan meningkat dari sekitar 9% (2023) menjadi lebih dari 25% dalam sepuluh tahun ke depan. Penerapan teknologi sel HJT masih mengalami kesulitan karena tingginya biaya produksi sel surya dan ketidaksesuaian lini produksi dengan teknologi saat ini. Proses ini tidak akan dibahas dalam artikel ini.
PERC tipe-P vs TopCon tipe-N
Teknologi PERC adalah kompromi hemat biaya antara efisiensi dan produksi massal. Namun peningkatan efisiensi panel surya menggunakan metode ini terjadi dengan kecepatan yang lambat. Modul tipe P yang umum saat ini mencapai efisiensi sekitar 21,4% dan akan meningkat menjadi 22,75% dalam 10 tahun ke depan.
Sel surya TOPCon tipe N yang dipasang pada modul PV terlihat identik dengan sel PERC. Sel surya tipe P dan tipe N keduanya terbuat dari wafer silikon. Perbedaan di antara keduanya terletak pada cara wafer diolah dengan bahan kimia untuk meningkatkan produksi listrik.
Singkatnya, sel tipe P diolah dengan boron, sedangkan sel tipe N diolah dengan fosfor. Sebagai perbandingan, fosfor terdegradasi lebih sedikit dibandingkan boron ketika terkena oksigen. Selain itu, doping fosfor menambahkan elektron bebas ke wafer, sehingga meningkatkan efisiensi.
Jadi, modul berbasis tipe-N dapat mencapai efisiensi yang lebih tinggi. Efisiensi saat ini yang mendekati 22,5% akan meningkat hingga 24% atau lebih dalam 10 tahun ke depan menurut perkiraan.
Permasalahan pada proses pembuatan tipe N adalah biayanya yang masih lebih mahal.
Keuntungan teknologi TOPCon?
1- Proses pembuatan
Modul TOPCon dapat diproduksi dengan mesin yang hampir sama dengan modul tipe P, yang berarti penggunaan sel TOPCon tidak memerlukan investasi modal yang tinggi bagi produsen.
2- Efisiensi lebih tinggi
Menurut lembaga Fraunhofer ISE, efisiensi bisa melampaui 25%. Efisiensi teoritis maksimum sel PERC adalah sekitar 24%.
3- Menurunkan degradasi
Modul TOPCon mempunyai daya degradasi daya yang lebih rendah selama tahun pertama dan selama 30 tahun penggunaan panel PV, dibandingkan dengan panel PERC.
4- Koefisien suhu lebih rendah
Sel TOPCon memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap skenario cuaca ekstrem.
5- Tingkat bifasialitas
Faktor bifacial untuk modul PV PERC telah ditentukan rata-rata sekitar 70% dibandingkan dengan 85% untuk panel TOPCon. Modul ini mengumpulkan lebih banyak energi dari sisi belakang dibandingkan dengan modul bifacial PERC, sehingga cocok untuk proyek utilitas yang dipasang di darat. Secara estetika, panel ini juga lebih menarik dibandingkan panel surya PERC.
6- Performa minim cahaya
Modul TOPcon memiliki efisiensi lebih tinggi dalam kondisi cahaya redup, sehingga memperpanjang periode pembangkitan listrik di siang hari dan meningkatkan kinerja instalasi seiring waktu.
Kekurangan teknologi TOPCon?
Salah satu masalah utama sel TOPCon dibandingkan sel PERC adalah sel tersebut memerlukan jumlah perak (Ag) yang lebih besar untuk produksinya.
Baik TOPCon dan PERC menggunakan pasta perak selama produksi. Namun, TOPCon menggunakan pasta perak di kedua sisi sel. Artinya biayanya tidak akan pernah lebih rendah dibandingkan PERC.
Proses manufaktur baru mungkin efektif dalam mengurangi jumlah perak yang dibutuhkan, namun tetap memberikan efisiensi yang sama atau lebih tinggi. Sebaliknya, biaya yang lebih rendah akan memungkinkan teknologi ini memasuki pasar dengan harga yang wajar.
Ada masalah teknis lain yang disebutkan di tempat lain: pengendapan boron, persyaratan berbeda untuk kondisi ruangan bersih yang harus dipenuhi, dan ketidakmampuan emitor selektif saat ini untuk diterapkan pada emitor depan TOPCon. Masalah-masalah ini berada di luar cakupan artikel ini.