ท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงด้านพลังงานทั่วโลก ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ เนื่องจากเป็นรูปแบบพลังงานที่สะอาดและหมุนเวียนได้กำลังมีบทบาทสำคัญมากขึ้น ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์กำลังขับเคลื่อนการพัฒนาอย่างแข็งแกร่งของอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ ปัจจุบัน เส้นทางทางเทคนิคหลายเส้นทาง เช่น PERC, TOPCon, ทางแยกเฮเทอโร (HJT) และ IBC กำลังมีแนวโน้มเฟื่องฟู โดยแต่ละเส้นทางแสดงให้เห็นถึงข้อดีและศักยภาพที่เป็นเอกลักษณ์
กระบวนการผลิตเซลล์ PERC ค่อนข้างง่ายและต้นทุนต่ำ ประสิทธิภาพการแปลงการผลิตจำนวนมากในปัจจุบันใกล้เคียงกับขีดจำกัดทางทฤษฎีที่ 24.5% แม้ว่าจะมีบทบาทสำคัญในในอดีต เมื่อเผชิญกับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่สูงขึ้น แต่พื้นที่การพัฒนาของเซลล์ PERC ค่อนข้างจำกัด
เซลล์ TOPCon เป็นเซลล์หน้าสัมผัสทู่ออกไซด์แบบอุโมงค์ หลักการพื้นฐานคือการฝากชั้นของซิลิคอนออกไซด์ไว้ที่ด้านหลังของเวเฟอร์ซิลิคอนชนิด n จากนั้นจึงฝากชั้นของฟิล์มโพลีซิลิคอนที่เจือปนอย่างหนัก เทคโนโลยีนี้มีขีดจำกัดประสิทธิภาพทางทฤษฎีที่สูงกว่า: ขีดจำกัดประสิทธิภาพทางทฤษฎีของเซลล์ TOPCon แบบด้านเดียวชนิด n คือ 27.1% และขีดจำกัดของประสิทธิภาพทางทฤษฎีของ TOPCon แบบทู่ด้วยโพลีซิลิคอนสองด้านคือ 28.7% เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ PERC เซลล์ TOPCon มีพื้นที่มากขึ้นสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพในอนาคต สามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์สายการผลิต PERC ที่มีอยู่ได้ และอุปกรณ์ที่มีอยู่บางส่วนสามารถนำมาใช้สำหรับการอัพเกรดและการเปลี่ยนแปลง ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการลงทุนและความเสี่ยงทางเทคนิค ในขณะเดียวกัน เซลล์เหล่านี้มีข้อได้เปรียบในด้านประสิทธิภาพการลดทอนที่ต่ำและประสิทธิภาพด้านต้นทุนการผลิตจำนวนมาก ทำให้เซลล์ TOPCon ค่อยๆ ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายโดยผู้ผลิตในอุตสาหกรรม
เซลล์ Heterojunction (HJT) ใช้การสะสมของซิลิคอนอสัณฐานเพื่อสร้างจุดเชื่อมต่อแบบเฮเทอโรจังก์ชั่นเป็นชั้นทู่บนพื้นฐานของเวเฟอร์ซิลิคอนชนิด n ข้อได้เปรียบของมันคือประสิทธิภาพการแปลงการผลิตจำนวนมากสูงและประสิทธิภาพการแปลงในห้องปฏิบัติการสูงสุดถึง 29.5% มันรวมข้อดีของเซลล์ผลึกซิลิกอนและเซลล์ฟิล์มบาง และมีลักษณะของประสิทธิภาพการแปลงสูง อุณหภูมิกระบวนการต่ำ ความเสถียรสูง อัตราการลดทอนต่ำ และการผลิตพลังงานสองหน้า อย่างไรก็ตาม เซลล์ HJT ยังมีความท้าทายบางประการ เช่น สายการผลิตที่อัปเกรดโดยอุปกรณ์ที่มีอยู่ และอุปกรณ์และต้นทุนวัสดุที่สูง
เซลล์ IBC เป็นคำทั่วไปสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบสัมผัสด้านหลัง ซึ่งรวมถึง IBC, HBC, TBC, HPBC ฯลฯ ด้วยเวเฟอร์ซิลิคอนชนิด n เป็นสารตั้งต้น จะไม่มีเส้นกริดที่ด้านหน้า ช่วยลดการสูญเสียแรเงาของกริด อิเล็กโทรดเส้น ประสิทธิภาพการแปลงตามทฤษฎีคือ 29.1% ข้อดีของมันคือไม่มีเส้นกริดบนพื้นผิว จึงช่วยลดการสูญเสียการมองเห็น โครงสร้าง IBC สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริคได้ในทางทฤษฎี 0.6-0.7% อย่างไรก็ตาม เซลล์ IBC มีความต้องการสูงสำหรับวัสดุซับสเตรต กระบวนการที่ซับซ้อน และความยากลำบากในการผลิตจำนวนมาก ซึ่งยังจำกัดการใช้งานในขนาดใหญ่อีกด้วย
เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสกี้ใช้วัสดุโครงสร้างเพอรอฟสกี้เป็นวัสดุดูดซับแสง มีลักษณะประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูง ราคาต่ำ และน้ำหนักเบา ขณะนี้พวกเขากำลังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาอุตสาหกรรม ประสิทธิภาพการแปลงตามทฤษฎีสามารถสูงถึง 26.1% และประสิทธิภาพทางทฤษฎีของเซลล์ที่ซ้อนกันแบบ perovskite ทั้งหมดสามารถสูงถึง 44% แม้ว่าเซลล์เพอร์รอฟสไกต์ยังคงเผชิญกับความท้าทายในด้านความเสถียรและการเตรียมพื้นที่ขนาดใหญ่ แต่ก็มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และกลายเป็นทิศทางการวิจัยและพัฒนาที่สำคัญของสถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์และองค์กรต่างๆ หลายแห่ง
เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์อยู่ในขั้นตอนของการพัฒนาอย่างรวดเร็ว และการแข่งขันและความร่วมมือของเส้นทางทางเทคนิคหลายเส้นทางจะส่งเสริมความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรม ในระยะสั้น เทคโนโลยี เช่น TOPCon และ IBC คาดว่าจะขยายตัวอย่างรวดเร็วในสถานการณ์การใช้งานต่างๆ โดยมีข้อได้เปรียบตามลำดับ และเทคโนโลยีเฮเทอโรจังค์ชั่น (HJT) จะมีความสามารถในการแข่งขันทางการตลาดที่แข็งแกร่งหลังจากแก้ไขปัญหาต้นทุนแล้ว
ในระยะยาว ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการลดต้นทุน เส้นทางทางเทคนิคต่างๆ อาจค่อยๆ รวมเข้าด้วยกัน หรือเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่ได้เปรียบมากขึ้นอาจเกิดขึ้น เทคโนโลยีเกิดใหม่ เช่น เซลล์เรียงซ้อนซิลิคอนแบบเพอร์รอฟสไกต์และเพอร์รอฟสไกต์ คาดว่าจะมีความก้าวหน้ามากขึ้นในอนาคต และนำการเปลี่ยนแปลงใหม่มาสู่อุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
