Comparação entre a tecnologia de células solares Topcon e PERC: eficiência, custo e tendências de mercado
Na indústria solar fotovoltaica, com a crescente demanda por células de alta eficiência, duas tecnologias principais se tornaram populares: Topcon (Tunnel Oxide Passivated Contact) e PERC (Passivated Emitter and Rear Cell). Ambas as tecnologias são baseadas em melhorias nas células solares baseadas em silício, mas diferem significativamente em eficiência, custo, processos de fabricação e muito mais. À medida que a demanda global por energia renovável continua a aumentar, selecionar a tecnologia de célula certa se torna cada vez mais importante. Este artigo analisará o desempenho, os campos de aplicação e a participação de mercado de Células PERC e Topcon, ajudando profissionais da indústria e consumidores a tomar decisões informadas com base em suas necessidades específicas.
Células solares PERC: tecnologia madura com amplas aplicações
A tecnologia PERC foi desenvolvida no início da década de 2010, aprimorando a célula tradicional baseada em silício ao adicionar uma camada de passivação na parte traseira, o que reduz a recombinação de elétrons na superfície da célula. Isso melhora significativamente a eficiência de conversão fotoelétrica da célula. As células PERC podem tipicamente aumentar a eficiência em cerca de 0,5%–1%, gerando mais energia sob as mesmas condições de luz em comparação com células solares de silício monocristalino padrão.
Em termos de custo, a tecnologia PERC é relativamente simples e madura, tornando-a adequada para produção em larga escala. O processo de fabricação não introduz técnicas excessivamente complexas, o que mantém os custos de produção competitivos. Essa vantagem de custo é uma das razões para o uso generalizado de células PERC em sistemas de telhados residenciais, grandes edifícios comerciais e sistemas de energia solar distribuída.
Pesquisas de mercado mostram que a tecnologia PERC ainda detém uma fatia dominante no mercado global. Até 2025, espera-se que as células PERC sejam responsáveis por cerca de 60% a 70% do mercado. A ampla adoção da PERC se deve principalmente às suas vantagens de custo e desempenho estável, especialmente em países em desenvolvimento e nos mercados de nível inferior a médio, onde a PERC continua dominante.
Embora as células PERC detenham uma grande fatia de mercado, suas melhorias de desempenho estão se aproximando de um gargalo. Com o avanço da tecnologia fotovoltaica global, a eficiência das células PERC tem espaço limitado para melhorias. Para o mercado de ponta, que exige maior eficiência e maior vida útil, as células PERC estão sendo gradualmente substituídas por tecnologias mais avançadas.
Células solares Topcon: a escolha futura eficiente e estável
A tecnologia de células Topcon representa um grande avanço no campo solar fotovoltaico nos últimos anos. Com base na tecnologia de contato passivado por óxido de túnel, as células Topcon usam camadas de passivação na parte frontal e traseira da célula para reduzir significativamente a recombinação de elétrons, melhorando assim a eficiência da conversão fotoelétrica. A eficiência das células Topcon pode exceder 24%, com alguns dados testados em laboratório ultrapassando 26%. Comparado a Células solares PERCA tecnologia Topcon oferece vantagens significativas de eficiência, aproximando-se dos limites teóricos de eficiência.
Outra característica fundamental das células Topcon é sua estabilidade de longo prazo. O design da camada de passivação não só aumenta a eficiência, mas também reduz a degradação induzida pela luz e a degradação térmica, aumentando a durabilidade de longo prazo das células. À medida que a demanda por células solares duráveis e de alta eficiência aumenta, a tecnologia Topcon gradualmente se tornou a escolha preferida no mercado de ponta, particularmente para usinas de energia solar, grandes projetos comerciais e ambientes climáticos extremos.
Apesar das vantagens significativas de desempenho das células Topcon, seu custo de produção é maior. Devido ao complexo processo de fabricação, que envolve tratamento de camada de passivação de alta qualidade e controle preciso do processo, os custos de produção e os requisitos técnicos são maiores. Como resultado, as células Topcon são mais caras do que as células PERC, limitando seu uso generalizado em mercados sensíveis a custos.
Em termos de participação de mercado, a tecnologia Topcon ainda está em estágio de rápido desenvolvimento e tem uma participação de mercado global relativamente baixa. As previsões da indústria sugerem que as células Topcon se tornarão uma das principais tecnologias de células solares nos próximos 5 a 10 anos. Até 2025, espera-se que a participação de mercado das células Topcon atinja 10%–15%, desempenhando um papel cada vez mais importante no mercado de energia solar de alta eficiência.
Comparação de desempenho: diferenças de eficiência e estabilidade entre PERC e Topcon
Em termos de desempenho, a eficiência de conversão fotoelétrica das células PERC normalmente varia de 20% a 22%, enquanto as células Topcon podem exceder 24%, com alguns produtos de laboratório chegando até mesmo a mais de 26%. A lacuna de eficiência entre as duas significa que as células Topcon podem gerar mais energia da mesma área do painel, o que é particularmente importante para aplicações comerciais e industriais que exigem saída de alta eficiência.
Além da eficiência, a estabilidade de longo prazo é outro fator crucial ao comparar essas duas tecnologias. As células PERC têm uma taxa de degradação relativamente maior ao longo do tempo, especialmente em altas temperaturas ou ambientes severos, onde seu desempenho pode diminuir. Em contraste, as células Topcon, com seu design de passivação dupla face, reduzem efetivamente a recombinação de elétrons, aumentando a estabilidade e o desempenho de longo prazo das células. Isso dá às células Topcon uma vantagem significativa em grandes usinas de energia solar e projetos que exigem alta durabilidade.
Tendências de custo e mercado: transição de PERC para Topcon
As células PERC, com seus menores custos de fabricação e processos de produção maduros, continuam a dominar o mercado, especialmente em residencial e comercial setores. Para projetos com orçamentos limitados e requisitos de eficiência relativamente moderados, células PERC são uma solução extremamente econômica.
No entanto, com os avanços tecnológicos e as mudanças na demanda do mercado, a alta eficiência e a excelente estabilidade de longo prazo das células Topcon estão tornando-as cada vez mais atraentes no mercado de ponta. Espera-se que, com a maturação contínua das tecnologias de produção e reduções graduais de custos, as células Topcon gradualmente substituam as células PERC nos próximos anos e se tornem a escolha principal. Grandes usinas de energia solar, parques industriais e outras aplicações que exigem alta eficiência se tornarão os principais mercados para as células Topcon.
Cenários de aplicação: como escolher a tecnologia celular correta
Para a maioria sistemas solares residenciais e comerciais, as células PERC continuam sendo a escolha ideal. Seu baixo custo e confiabilidade lhes dão uma vantagem clara no mercado de médio a baixo custo. Em mercados sensíveis a custos, a tecnologia PERC continuará a dominar.
Para mercados de ponta que exigem maior eficiência, estabilidade e durabilidade de longo prazo, as células Topcon são a escolha mais ideal. Particularmente em climas extremos, áreas remotas ou usinas de energia solar com requisitos de alta eficiência, as células Topcon fornecem maior confiabilidade e desempenho, estendendo efetivamente a vida útil do equipamento e melhorando a eficiência geral da geração de energia.