Celle TOPCon: nuova ricerca rivela degrado accelerato
Uno studio dell’Università del Nuovo Galles del Sud (Australia) avverte che le radiazioni UV-B, spesso trascurate, possono accelerare il degrado delle celle solari TOPCon, riducendone efficienza e durata. Le celle solari TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), considerate tra le più promettenti per l’elevata efficienza, potrebbero essere vulnerabili a un degrado accelerato causato da radiazioni ultraviolette invisibili. È quanto emerge da una nuova ricerca condotta dall’Università del Nuovo Galles del Sud (UNSW), pubblicata su Solar Energy Materials and Solar Cells.
Il team guidato da Bram Hoex ha dimostrato che i raggi UV-B (290–320 nm), sebbene normalmente bloccati dagli incapsulanti tradizionali, possono compromettere le prestazioni delle celle TOPCon.
Effetto principale: rottura dei legami silicio-idrogeno (Si-H) all’interfaccia del materiale, con conseguente aumento della ricombinazione superficiale e calo della tensione a circuito aperto.
Velocità di degrado: gli UV-B producono effetti simili agli UV-A, ma in maniera molto più rapida.
Conseguenze: perdite di efficienza e riduzione della durata operativa dei moduli.
Perché è importante
La corsa verso moduli più efficienti spinge i produttori a utilizzare incapsulanti con maggiore trasmissione UV. Se da un lato questi materiali aumentano la resa luminosa, dall’altro espongono le celle a radiazioni che possono accelerarne il degrado.
Gli autori suggeriscono che: i test accelerati in laboratorio dovrebbero includere l’esposizione a raggi UV-B, i produttori dovrebbero impiegare incapsulanti resistenti ai raggi UV e mantenere adeguato spessore di polisilicio, è necessaria una maggiore attenzione alla dinamica dell’idrogeno, il cui comportamento sotto radiazioni UV resta in parte da chiarire.
Lo studio UNSW evidenzia un potenziale rischio sottovalutato per la tecnologia TOPCon, che potrebbe influenzare affidabilità e performance a lungo termine. Una sfida che l’industria dovrà affrontare con materiali più protettivi e protocolli di test più severi, per garantire che l’innovazione in efficienza non comprometta la durabilità.