AIKO, un producător de module fotovoltaice de nivel Tier 1 recunoscut la nivel global și ghidat de viziunea unei societăți fără emisii de carbon, s-a poziționat în avangarda inovației solare prin tehnologia sa proprie de celule All Back Contact (ABC).
Acest articol oferă o analiză tehnică cuprinzătoare a arhitecturii ABC, comparând-o cu tehnologiile convenționale PERC, TOPCon și HJT, și detaliind avantajele structurale, parametrii de performanță, metricile de fiabilitate și superioritatea estetică, redefinind astfel potențialul de generare a energiei solare.
1. Peisajul tehnologic fotovoltaic. Dincolo de PERC, TOPCon și HJT
Perseverența în atingerea unor eficiențe tot mai ridicate ale celulelor solare impune o inovație continuă. Arhitectura convențională se confruntă cu limitări inerente
• PERC (Passivated Emitter and Rear Cell): un progres major față de tehnologia Al-BSF, utilizează straturi de pasivare pe ambele fețe pentru a reduce recombinarea electronilor și a golurilor, reflectându-i înapoi în zona activă.
AIKO a fost însăși pionierul unor inovații importante în tehnologia PERC, inclusiv tehnologia tubulară PERC (în 2016) și PERC tubular bifacial (în 2017), câștigând premii de excelență pentru brevete în China în perioada 2021–2022. Cu toate acestea, limitări fundamentale persistă din cauza metalizării pe partea frontală a celulei.
• TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact): utilizează un strat subțire de oxid tunel* pentru a reduce recombinarea în apropierea contactului posterior, oferind un răspuns îmbunătățit în lumină slabă și un coeficient de temperatură favorabil pentru puterea maximă (Pmax). Însă menține în continuare contactele frontale
• HJT (Heterojunction Technology): combină plăci de siliciu cristalin (c-Si) cu straturi subțiri de siliciu amorf (a-Si) pe ambele fețe. Stratul a-Si intrinsec oferă o pasivare excelentă, reducând drastic recombinarea și asigurând un coeficient Pmax foarte favorabil. Dar, ca și PERC și TOPCon, celulele HJT păstrează contactele frontale.
Limitarea comună a acestor tehnologii este metalizarea frontală (bare colectoare și fire de contact), care:
• Provoacă umbrire optică, reducând zona activă de absorbție a luminii
• Creează puncte de pierdere energetică prin recombinarea electronilor și a golurilor
• Afectează estetica prin grila vizibilă
2. Tehnologia ABC de la AIKO. O schimbare radicală de arhitectură
Tehnologia All Back Contact (ABC) de la AIKO se distinge printr-o abordare complet diferită față de designul clasic al celulelor, eliminând limitările cauzate de contactele frontale.
• Arhitectura de bază: celulele ABC elimină complet metalizarea frontală. Atât contactele anodice (n-tip) cât și cele catodice (p-tip) sunt mutate pe partea din spate a celulei. Aceasta necesită o structură interconectată, complexă, pe spatele panoului, realizată prin tehnologii avansate de gravare cu laser.
• Principiu de funcționare: fotonii care pătrund în siliciu generează electroni și goluri. Diferența esențială constă în modul de colectare a acestora:
• Celulele convenționale: electronii se deplasează către contactele frontale de tip n, iar golurile către contactele de pe spate de tip p (sau invers, în funcție de polaritate), traversând zone unde pot apărea pierderi prin recombinare.
• Celulele ABC: ambele tipuri de contacte sunt pe spatele panoului, astfel că electronii și golurile generate în apropierea suprafeței frontale trebuie să traverseze întreaga grosime a plăcii pentru a fi colectați.
Modelul complex de pe partea din spate asigură colectarea eficientă a ambelor tipuri de purtători de sarcină, fără a umbri suprafața frontală.
3. Avantaje tehnice și performanță superioară
Arhitectura ABC oferă multiple beneficii interconectate în ceea ce privește performanța:
• Eficiență neegalată: Prin eliminarea umbrei pe partea frontală (~3-6% pierdere optică tipică în celulele cu contact frontal), tehnologia ABC maximizează absorbția fotonilor. Combinată cu pierderi drastic reduse prin recombinare datorate absenței interfețelor metal/semiconductor pe fața frontală și pasivării superioare pe partea din spate, ABC atinge cele mai ridicate eficiențe ale celulelor produse în masă. Datele AIKO (slide-ul 6) arată că ABC conduce în cursa eficienței:
2022: ABC 26.2% vs TOPCon/HJT ~25.4%
2023: ABC 26.8% vs TOPCon/HJT ~25.5%
2024 (Projected): ABC 27.2% vs TOPCon/HJT ~26.0%
• Coeficient termic superior (Pmax): Structura ABC prezintă un coeficient termic mai scăzut pentru puterea maximă (Pmax) în comparație cu tehnologiile convenționale. Deși informațiile disponibile menționează un „coeficient termic inferior” pentru ABC față de coeficienții „favorabili” sau „foarte favorabili” ai TOPCon/HJT, pierderile rezistive mai mici și generarea redusă a căldurii prin recombinare caracteristice ABC se traduc printr-o menținere mai bună a performanței la temperaturi ridicate, frecvent întâlnite în instalațiile reale. Acest lucru crește direct randamentul energetic pe kWp instalat, în special în climatele fierbinți.
• Rezistență crescută la umbrire parțială: dispunerea contactelor pe spate și schema internă de conectare a celulelor fac ca modulele ABC să fie mai puțin afectate de umbrirea parțială față de configurațiile clasice în serie. Se reduc riscurile de puncte fierbinți și pierderile de energie în condiții neuniforme.
• Degradare minimă și rezistență mecanică superioară: Absența punctelor de stres pe partea frontală (benzi lipite, bare colectoare) reduce semnificativ susceptibilitatea la microfisuri cauzate de solicitări mecanice (de exemplu, grindină, încărcări din vânt, manipulare). Împreună cu un design robust al celulei și materiale de înaltă calitate, acest lucru susține afirmația AIKO privind „degradarea minimă” și fiabilitatea pe termen lung, fundamentând garanțiile acordate pentru modulele lor.
• Estetică de top: aspectul negru, uniform, fără grile vizibile, este extrem de apreciat în aplicațiile rezidențiale și arhitecturale. Absența contactelor frontale oferă un avantaj estetic real în piață.
4. AIKO – Inovație tehnologică susținută de excelență inginerească
Angajamentul AIKO față de cercetare și dezvoltare (20% din cei peste 10.000 de angajați la nivel global) este esențial pentru succesul tehnologiei ABC. Compania dispune de trei centre dedicate de R&D (conform hărții din slide-ul 7, probabil localizate în China și Europa) și are un istoric de premiere în industrie – inclusiv prima fabrică complet automatizată de celule de 5GW din lume (Yiwu), producția în masă a celulelor de 210 mm (2019) și testarea/sortarea celulelor bifaciale. AIKO deține astfel capacitățile avansate de inginerie în producție necesare pentru procesul complex de fabricare a tehnologiei ABC. Concentrarea declarată a companiei – pe inovație în tehnologia produselor și inginerie de fabricație – este evident reflectată în tehnologia ABC. Livrările cumulate de peste 150 GW demonstrează competența AIKO în producția la scară largă.
5. Impact comparativ și perspective
Tehnologia ABC reprezintă un salt fundamental, nu doar o îmbunătățire incrementală. Avantajele sale arhitecturale se traduc direct printr-o densitate energetică mai mare (kWh/m²/an), o fiabilitate superioară și un aspect estetic mai bun comparativ cu modulele PERC, TOPCon sau HJT. Deși complexitatea procesului de fabricație generează în prezent provocări legate de costuri, poziția de lider a AIKO în automatizare și inovație în procese contribuie la reducerea acestora. Foia de parcurs privind eficiența indică faptul că AIKO se așteaptă ca tehnologia ABC să mențină un avantaj semnificativ (peste 1% absolut) față de tehnologiile concurente cel puțin până în 2024.
Tehnologia ABC de la AIKO transformă fundamental arhitectura celulei solare, mutând toate contactele electrice pe partea din spate și eliminând limitările esențiale ale tehnologiilor PERC, TOPCon și HJT. Rezultatul: eficiențe de peste 26%, performanță superioară în condiții reale (temperaturi ridicate, umbriri), fiabilitate ridicată datorită eliminării punctelor de stres mecanic și estetică excepțională. Totul este posibil prin investiții strategice în R&D, expertiză avansată în producție și o direcție clară spre viitorul energiei regenerabile.