# Cella solare TOPCon: forma completa, struttura e come funziona > Cella solare TOPCon spiegata: cosa significa la forma completa, come funziona il contatto passivato con ossido tunnel e perché batte il PERC rimanendo compatibile con la linea di produzione. ![Cella solare TOPCon: forma completa, struttura e come funziona](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20260624/1f0d418e07ead0eaf0047a83751b8d5f.webp) - ** 2026-06-24 - ** 793 Visualizzazioni - ** [Blog](./Blog.html) ## Cella solare TOPCon: forma completa, struttura e come funziona **Risposta rapida:** TOPCon sta per Tunnel Oxide Passivated Contact (contatto passivato con ossido tunnel). È una tecnologia di celle solari in silicio di tipo N che colloca uno strato di ossido tunnel ultra-sottile, circa 1-2 nanometri, sotto uno strato di polisilicio drogato sulla superficie posteriore. Questo stack fa due cose: passiva la superficie posteriore in modo che meno portatori di carica si ricombinino lì, e consente ai portatori maggioritari di attraversarlo per effetto tunnel bloccando la polarità opposta. Il risultato è una tensione a circuito aperto più alta rispetto al PERC, e quindi una maggiore efficienza — la ragione per cui TOPCon ha soppiantato il PERC come tecnologia dominante per le celle industriali. Fondamentale per i produttori, TOPCon è in gran parte compatibile con le linee e le attrezzature PERC esistenti, richiedendo principalmente l'aggiunta di fasi di diffusione del boro, deposizione dell'ossido tunnel e del polisilicio. È anche alla base della famiglia a contatto posteriore: le celle IBC, TBC, HBC e HIBC si basano tutte sul contatto passivante TOPCon. Produzione di moduli fotovoltaici · di Jerry, Ooitech ## Introduzione alle celle solari TOPCon TOPCon è il primo passo di una più lunga sequenza back-contact. Come IBC, TBC, HBC e HIBC si basano su di esso è illustrato nel [Roadmap tecnologica delle celle BC: dalla struttura al processo](https://www.ooitech.com/bc-cell-technology-roadmap-structure-to-process.html). TOPCon (contatto passivante con ossido tunnel) è una tecnologia di celle su wafer di tipo N emersa per la prima volta nel 2013. Una cella solare TOPCon è una cella solare a contatto passivato con ossido tunnel costruita su un substrato di tipo N. Rispetto alle celle PERC, le celle TOPCon utilizzano uno **strato di ossido tunnel con eccellenti proprietà di trasporto di carica** come strato di trasporto di carica sul retro della cella. Sopra questo, viene depositato un film di polisilicio drogato di circa 20nm per formare una struttura di contatto passivato sul lato posteriore. Questo riduce efficacemente la ricombinazione superficiale e la ricombinazione del contatto metallico, aumenta la tensione a circuito aperto e migliora l'efficienza di conversione dell'energia. TOPCon è una tecnologia di celle solari a contatto passivato con ossido tunnel basata sul principio dei portatori selettivi, che raggiunge un effetto di passivazione superiore. La cella TOPCon utilizza un substrato di tipo N. Un sottile strato di ossido viene preparato sul retro della cella, seguito da un film sottile drogato. Insieme questi due formano una struttura di contatto passivato che riduce efficacemente la ricombinazione superficiale e la ricombinazione del contatto metallico, offrendo maggiore spazio per migliorare ulteriormente l'efficienza di conversione delle celle N-PERT. La tecnologia TOPCon preserva e riutilizza al massimo le apparecchiature e i processi esistenti delle celle P-type convenzionali. Richiede solo l'aggiunta di apparecchiature per la diffusione del boro e la deposizione di film sottili, senza necessità di apertura o allineamento sul lato posteriore. Questo semplifica notevolmente il processo di produzione delle celle e mantiene bassa la difficoltà di produzione di massa. La linea di processo offre un'elevata compatibilità e può funzionare in parallelo con le linee di produzione ad alta temperatura utilizzate per le celle bifacciali PERC e N-PERT. Le celle TOPCon offrono i vantaggi di **bassa degradazione, alta bifaccialità e un basso coefficiente di temperatura**, offrendo chiari guadagni di generazione di energia a livello di centrale elettrica terminale. ## Fasi di sviluppo delle celle TOPCon La storia dello sviluppo delle celle TOPCon può essere divisa in quattro fasi: il **periodo del prototipo tecnologico, periodo di posizionamento del prodotto, periodo di promozione commerciale e periodo di crescita esplosiva**. ## Vantaggi delle celle TOPCon ### Vantaggi prestazionali - **Alta efficienza di conversione.** Grazie al design unico del contatto passivato delle celle TOPCon, il limite di efficienza teorica raggiunge il 28,7%. I principali produttori TOPCon hanno già raggiunto efficienze di produzione di massa superiori al 25,5%, un miglioramento significativo rispetto alle celle PERC mainstream (attuale efficienza di conversione di produzione di massa intorno al 23,5%, limite teorico 24,5%). - **Alta bifaccialità.** Le celle bifacciali TOPCon producono circa il 3% in più di potenza per watt rispetto alle celle bifacciali PERC. Nello stesso scenario di centrale a terra, questo offre maggiori guadagni di generazione di energia. - **Basso coefficiente di temperatura.** Il coefficiente di temperatura dei moduli TOPCon di tipo N è fino a -0,30%/℃, migliore del -0,35%/℃ dei moduli di tipo P, mostrando un'eccellente stabilità in ambienti ad alta temperatura. - **Bassa degradazione.** Il silicio cristallino di tipo N drogato con fosforo contiene un contenuto di boro estremamente basso, quindi non c'è essenzialmente ricombinazione boro-ossigeno, offrendo un vantaggio nel tasso di degradazione. Alcuni moduli TOPCon mostrano una degradazione del primo anno dell'1% e una degradazione lineare annuale dello 0,4%, rispetto al 2% del primo anno e allo 0,45% lineare per i moduli PERC, portando a un guadagno di generazione di energia per watt durante il ciclo di vita del modulo. - **Prestazioni elevate in condizioni di scarsa illuminazione.** Le celle TOPCon rispondono bene sia alle lunghezze d'onda corte che a quelle lunghe, mantenendo un'eccellente capacità di generazione di energia in condizioni di scarsa illuminazione come al mattino presto, alla sera e con tempo nuvoloso. ### Vantaggi economici - **Elevata compatibilità con la produzione PERC, riducendo la difficoltà degli aggiornamenti tecnologici.** TOPCon può essere esteso dalla tecnologia di processo PERC, richiedendo solo quattro passaggi aggiuntivi: preparazione dell'emettitore di boro, crescita dello strato di ossido tunnel, deposizione e drogaggio del polisilicio e pulizia post-diffusione. Questo riduce la difficoltà di aggiornamento e accelera l'adozione della tecnologia TOPCon. - **Conversione di linea fluida con basso costo di investimento in attrezzature.** La costruzione di una nuova linea TOPCon richiede un investimento in attrezzature di circa 200-250 milioni, mentre una nuova linea HJT richiede 350-400 milioni. Poiché TOPCon offre una buona compatibilità delle attrezzature con le linee PERC esistenti, è necessario aggiungere solo attrezzature per la diffusione del boro e la deposizione di polisilicio/silicio amorfo (LPCVD / PECVD / PVD), con un investimento in attrezzature di circa 50-70 milioni. Questo evita investimenti su larga scala in nuove attrezzature e importanti ristrutturazioni di linea, rendendolo altamente economico. - **Notevole potenziale di premio di prezzo.** Rispetto ai moduli PERC, i moduli TOPCon offrono una maggiore generazione di energia per watt, maggiori guadagni di generazione e costi di sistema inferiori, creando un notevole margine per un premio di prezzo. ## Processo di produzione delle celle TOPCon Rispetto ai processi PERC monocristallini, il processo di produzione delle celle TOPCon aggiunge 2-3 passaggi extra: **deposizione dello strato di ossido tunnel (SiO2 ultra-sottile, 1-2nm), deposizione dello strato di passivazione in polisilicio intrinseco (60-100nm) e impiantazione di fosforo**. ### Passaggi principali del processo e loro funzioni **1. Pulizia e testurizzazione** Scopo: dopo il taglio del wafer, i bordi sono danneggiati, la struttura del reticolo cristallino è rotta e la ricombinazione superficiale è grave. La pulizia e la testurizzazione mirano principalmente a rimuovere i danni superficiali e a formare una struttura di intrappolamento della luce piramidale sulla superficie. La luce si riflette più volte sulla superficie del wafer, riducendo la riflettanza. **2. Diffusione del boro** Scopo: La funzione principale è formare la giunzione PN. Poiché il boro ha una bassa solubilità solida nel silicio, sono necessarie temperature elevate e tempi più lunghi per la diffusione. La scelta della sorgente di diffusione influisce anche sulla produzione: i cloruri sono corrosivi, mentre i bromuri sono viscosi, rendendo la pulizia complicata e aumentando i costi di manutenzione. La diffusione del boro viene solitamente completata a temperature elevate—superiori a 1000℃—e rispetto al ciclo di 102 minuti richiesto per la diffusione del fosforo, il ciclo di diffusione del boro richiede 150 minuti. Principio: L'HCl gassoso e l'H2O generati dalle reazioni all'interno del tubo del forno vengono trasportati da N2 e distribuiti uniformemente in tutto il tubo. L'H2O reagisce anche con BBr3 e O2 per formare B2O3, che reagisce ulteriormente per formare HBO2 gassoso; a temperature elevate, HBO2 si decompone nuovamente in B2O3, consentendo a B2O3 di distribuirsi uniformemente sulla superficie della cella solare. Inoltre, l'H2O reagisce con B2O3 depositato all'interno del tubo del forno, prevenendo l'accumulo di B2O3 sulle pareti del tubo di diffusione, prolungando la vita dei componenti in quarzo e aumentando la sorgente di boro effettiva. L'HCl può anche reagire con le impurità metalliche sulla superficie della cella e all'interno del tubo per formare cloruri metallici gassosi che escono con i gas di scarico, impedendo alle impurità metalliche di diffondersi nella cella solare durante il processo ad alta temperatura. **3. Drogaggio laser SE** Scopo: Formare un emettitore selettivo. Viene applicato un drogaggio ad alta concentrazione nelle aree di contatto e nelle vicinanze tra le linee metalliche della griglia e il wafer per ridurre la resistenza di contatto tra l'elettrodo metallico frontale e il wafer, mentre il drogaggio a bassa concentrazione al di fuori delle aree degli elettrodi riduce la ricombinazione nello strato di diffusione. Ottimizzare l'emettitore aumenta la corrente di uscita e la tensione della cella solare, migliorando così l'efficienza di conversione fotoelettrica. Dove si colloca il laser nel flusso TOPCon: il PERC SE utilizza il drogaggio con fosforo, mentre il TOPCon SE utilizza il drogaggio con boro. Poiché boro e fosforo hanno coefficienti di segregazione diversi, il fosforo diffonde più facilmente dal biossido di silicio nel silicio, mentre il boro è più difficile da spingere e richiede più energia. Tuttavia, un'eccessiva energia laser può facilmente danneggiare la wafer, rendendo il drogaggio con boro più impegnativo. Rispetto alla tradizionale diffusione del boro, l'aggiunta della tecnologia SE alle celle TOPCon può teoricamente migliorare l'efficienza dello 0,5%, e nella produzione di massa reale può ottenere un guadagno di efficienza dello 0,2-0,4%. **4. Incisione** Scopo: La funzione principale dell'incisione è rimuovere il BSG e la giunzione posteriore. Il processo di diffusione forma strati di diffusione sia sulla superficie della wafer che sui suoi bordi; lo strato di diffusione sui bordi può facilmente causare cortocircuiti, e lo strato di diffusione superficiale influisce sulla successiva passivazione, quindi entrambi devono essere rimossi. L'incisione è attualmente eseguita principalmente con metodi umidi, rimuovendo gli strati di diffusione posteriore e sui bordi in apparecchiature a catena prima di processare il lato anteriore. **5. Preparazione dello strato di ossido tunnel e dello strato di polisilicio** Scopo: Depositare uno strato di ossido tunnel di 1-2nm sul retro, quindi depositare uno strato di polisilicio di 60-100nm per formare la struttura di passivazione. Esistono diversi metodi per preparare lo strato di passivazione TOPCon, principalmente le vie LPCVD, PECVD e PVD. LPCVD è attualmente la più diffusa, ma la deposizione avvolgente è severa, mentre PECVD offre un forte potenziale nelle prestazioni complessive. **6. Preparazione della pellicola antiriflesso posteriore** Scopo: Preparare una pellicola di passivazione antiriflesso sul retro della cella per aumentare l'assorbimento della luce. Allo stesso tempo, gli atomi di idrogeno generati durante il processo di formazione della pellicola SiNx passivano la wafer. **7. Deposizione di ossido di alluminio sul lato anteriore** Scopo: Depositare uno strato di pellicola di ossido di alluminio sul fronte della wafer, che insieme ad altre pellicole forma l'effetto di passivazione anteriore. **8. Preparazione della pellicola antiriflesso anteriore** Scopo: La pellicola antiriflesso anteriore funziona essenzialmente allo stesso modo di quella posteriore. Inoltre, la pellicola di ossido di alluminio depositata sul fronte è molto sottile e facilmente danneggiabile durante la successiva produzione di celle e moduli, quindi il SiNx anteriore protegge anche l'ossido di alluminio. **9. Serigrafia - Trasferimento del pattern laser** Attualmente, la maggior parte della stampa delle celle utilizza ancora la serigrafia. In futuro, per quanto riguarda la riduzione del consumo di pasta d'argento per le celle di tipo N, la stampa per trasferimento di pattern potrebbe avere un vantaggio. Il trasferimento laser è una nuova tecnologia di stampa senza contatto: la pasta richiesta viene applicata su un materiale flessibile e trasparente specifico, e un raggio laser ad alta potenza esegue una scansione patternizzata ad alta velocità per trasferire la pasta dal materiale flessibile trasparente alla superficie della cella, formando le linee di griglia e preparando gli elettrodi anteriore e posteriore. **10. Sinterizzazione** Un buon contatto ohmico si forma attraverso la sinterizzazione ad alta temperatura. **11. Smistamento Automatico** Le celle vengono smistate in contenitori in base alle loro diverse efficienze di conversione. ## Tendenze Future di Sviluppo delle Celle TOPCon Nel 2023, l'efficienza media di conversione delle celle TOPCon di tipo N ha raggiunto il 25,0%, e l'efficienza media di conversione delle celle eterogiunzione ha raggiunto il 25,2%, entrambe con miglioramenti significativi rispetto al 2022. Nel 2023, le nuove linee di produzione di massa commissionate erano principalmente linee di celle di tipo N. Con il graduale rilascio della capacità delle celle di tipo N, la quota di mercato delle celle PERC è stata compressa al 73,0%. Le celle di tipo N hanno rappresentato un totale combinato di circa il 26,5%, con celle TOPCon di tipo N a circa il 23,0%, celle eterogiunzione a circa il 2,6% e celle XBC a circa lo 0,9%—tutti aumenti sostanziali rispetto al 2022. Dal 2024 in poi, la quota delle celle di tipo N rappresentate da TOPCon supererà completamente il PERC di tipo P, con l'industria che prevede che la quota raggiunga e superi il 70%. ## Prospettiva di Ooitech Ooitech ritiene: TOPCon, una tecnologia di celle a contatto passivato ad ossido tunnel di tipo N che si basa sulle linee PERC esistenti, offre maggiore efficienza, minore degradazione e maggiori guadagni di generazione di energia, e sta ora diventando la corrente principale dell'industria solare. --- ##### Tag: ![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png) ![](https://cdn.ooitech.com/runtime/image/w800_h700_fitblur_v2_w800_h700_fitblur_v2_1757399770541443.webp) ### Richiedi un preventivo Tutti gli upload sono sicuri e riservati. ## Offriamo competenze di cui puoi fidarti il nostro servizio Attrezzature direttamente dalla fabbrica. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/money-2.svg) ### Vantaggi economici Offriamo un valore eccezionale, massimizzando i risultati e ottimizzando i budget per i clienti. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/staff.svg) ### Il nostro team esperto I nostri professionisti qualificati sono specializzati in soluzioni innovative e strategie personalizzate. ![](/template/ooitech/assets/img/icon/certified.svg) ### Oltre 15 anni di esperienza nel settore La profonda competenza garantisce risultati affidabili, aggiornati e comprovati per il successo. ![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477357667605.webp ) ![](https://cdn.ooitech.com/static/upload/image/20250910/1757477724911512.webp) ![](/template/ooitech/assets/img/shape/06.png) ## Cosa dicono i nostri clienti dicono di noi Le testimonianze dei clienti lodano la nostra profonda comprensione delle loro sfide, che porta a soluzioni innovative e a un forte ROI. 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