Von PERC zu TOPCon: Führend in der Entwicklung der Solartechnologie

Der Solarindustrie befindet sich in einem dramatischen Wandel und geht schnell von der PERC-Technologie (Passivated Emitter and Rear Contact) zur TOPCon-Technologie (Tunnel Oxide Passivated Contact) über.

Die Vorteile von TOPCon liegen klar auf der Hand: höhere Effizienz, höher Energieerzeugung und deutlich niedrigere Stromgestehungskosten (LCOE) durch geringere Land-, Tracker- und Arbeitskosten.

TOPCon Die Technologie verbessert den Passivierungspfad und minimiert die Rekombination (oder den Verlust) von Elektronen, wodurch die Energieumwandlung verbessert wird. Dieser Fortschritt ermöglicht eine immer höhere Effizienz und die Möglichkeit, mehr Komponenten an Land zu installieren, das nur begrenzten Platz bietet.

TOPCon weist außerdem einen bifazialen Stromerzeugungskoeffizienten von 80 % im Vergleich zu 70 % bei PERC auf, wodurch die auf der Rückseite des Moduls erzeugte Strommenge im Vergleich zur Vorderseite erhöht wird. Schließlich hat TOPCon einen besseren Temperaturkoeffizienten als PERC, was zu einer höheren Stromerzeugung unter heißen Bedingungen führt.

Insgesamt hat TOPCon je nach Standort einen Vorsprung von 1–2 % bei der Stromerzeugung, was großen Solarparks jährliche Einnahmen in Millionenhöhe bescheren kann.

Derzeit ist TOPCon kostengünstiger als andere n-Typ-Technologien. Im Gegensatz dazu bietet das TOPCon-Ökosystem ein breiteres Spektrum an Ausrüstungsoptionen und Technologiepfaden, was die Umstellung von Produktionslinien von PERC einfacher und kompatibler macht und nur wenig zusätzliche Ausrüstung und Platzbedarf erfordert.

Es gelten die Gewährleistungsbestimmungen von TOPCon und PERC haben ähnliche jährliche Zerfallsraten von etwa 0,4 %. Allerdings weist TOPCon im ersten Jahr eine geringere Zerfallsrate von 1 % auf, verglichen mit 2 % bei PERC.

Der Übergang zu TOPCon geht so schnell, dass PERC in ein paar Jahren der Vergangenheit angehören wird.

Den neuesten Marktinformationen der Clean Energy Association (CEA) zufolge wird TOPCon bis Ende dieses Jahres voraussichtlich die Hälfte der weltweiten Produktionskapazität ausmachen, und die PERC-Kapazität wird unter 25 % sinken und im Jahr 2028 vollständig auslaufen Der US-Markt bleibt möglicherweise etwas hinter dem begrenzten inländischen Angebot zurück, TOPCon gewinnt weltweit an Bedeutung und die Hersteller steigern ihre Produktion, um der steigenden Nachfrage gerecht zu werden.

Da sich die Technologie rasant weiterentwickelt, entwickelt sich auch die Lernkurve rasant weiter. Jede neue Produktionslinie weist eine höhere Fehlerquote auf. Außerdem kann es bei Lieferanten zu Verzögerungen bei der Verbesserung von Prozessen kommen und sie können versprochene Effizienz- und Zuverlässigkeitsziele nicht erreichen.

Die weltweite Verbreitung von PERC hat dazu geführt, dass risikoscheue Endgeräteentwickler TOPCon für eine Weile meiden, bis mehr Daten verfügbar sind. Ebenso könnten einige Finanziers vorsichtig darauf warten, wie TOPCon zustande kommt. Dennoch können sie es nicht auf unbestimmte Zeit hinauszögern, da der Übergang bereits in vollem Gange ist.

Die Einführung von TOPCon fügt der Lieferkette und dem EPC eine Variable hinzu und macht sie kurzfristig komplexer. Kunden möchten wissen, wie sie in den nächsten Jahren langfristige Lieferverträge abschließen können.

Der Preis bleibt ein Schlüsselfaktor bei Komponentenbeschaffungsstrategien. Da PERC-Komponenten auslaufen, senken die Hersteller die Preise, um Platz für TOPCon zu schaffen. Allerdings sind die PERC-Preise in den Vereinigten Staaten nicht so niedrig wie in anderen Regionen, und die jüngste Ausschreibung ergab einen TOPCon-Preis von 0,03 US-Dollar pro Watt.

Entwickler müssen sorgfältig entscheiden, ob es sich lohnt, ein paar Cent einzusparen und auf die Stromerzeugung zu verzichten, und dabei die langfristige Rentabilität und die von TOPCon angebotene erweiterte Garantie zu berücksichtigen.

Während TOPCon in fast allen Fällen sehr nahe daran ist, einen Nutzen zu erzielen, ist es noch nicht ganz so weit. Entwickler müssen projektbezogen bewerten, ob die Verwendung von TOPCon oder PERC kosteneffektiv ist.

Darüber hinaus sind die Zuverlässigkeit und Qualität der Komponenten von entscheidender Bedeutung. Daher werden Qualifizierungstests durch Dritte empfohlen, um Leistungsansprüche anhand von Echtzeitdaten und tatsächlichen Produktionsstatistiken zu überprüfen.

Bei CEA raten wir Entwicklern davon ab, Produkte zu kaufen, ohne die Qualifikationsprüfung und -verifizierung durch Dritte durchlaufen zu haben. Um sicherzustellen, dass die TOPCon-Komponenten die Leistungs- und Zuverlässigkeitsanforderungen des Herstellers erfüllen, werden externe Audits, Produktionsüberwachung und Stichprobenprüfungen durchgeführt, zusammen mit beschleunigten Tests in Klimakammern, die einen jahrzehntelangen Feldeinsatz simulieren.

Kunden, die mehrjährige Lieferverträge in Betracht ziehen, sollten Lieferanten den Vorzug geben, die über das Kapital und die Flexibilität verfügen, die TOPCon-Produktion nach Bedarf zu steigern, sowie über jahrelange Erfahrung und F&E-Fähigkeiten. Darüber hinaus verfügen Lieferanten mit PERC- und TOPCon-Produktionslinien über eine größere Flexibilität bei ihren Einkaufsstrategien.

Darüber hinaus müssen Entwickler Wert auf Qualität und Zuverlässigkeit legen, da einige Hersteller möglicherweise Abstriche machen, um die Nachfrage schnell zu befriedigen.

Die Wahl der Vertragslaufzeit ist völlig kundenindividuell und hängt von seinen individuellen Bedürfnissen, seiner Risikobereitschaft und seinem Finanzier ab. Einige Kunden kaufen nur bei Tier-1-Lieferanten ein, weil sie zuversichtlich sind, schneller auf neue Technologien umsteigen zu können, und bereit sind, für diese Sicherheit einen Aufpreis zu zahlen.

Es gibt jedoch auch andere, die möglicherweise bereit sind, mit Tier-2-Herstellern zusammenzuarbeiten, um Preisnachlässe und möglicherweise Zugang zum inländischen Inhalt des Inflation Reduction Act (IRA) zu erhalten.

Nur die großen Akteure der zweiten Reihe, die sich durch die Minderung von Lieferkettenrisiken durch UFLPA differenzieren und einen Mehrwert nachweisen können, werden konkurrenzfähig sein, bevor die großen Player wieder zu dominieren beginnen.

Durch die Priorisierung starker Qualitätssicherungsprogramme, Zuverlässigkeit und Flexibilität bei Beschaffungsstrategien können Solarentwickler mit Zuversicht von PERC auf TOPCon umsteigen.