TOPCon, HJT a N-type články: čím se liší dnešní generace panelů

Když jsem v roce 2021 doplňoval elektrárnu, byl výběr jednoduchý: skoro všechno na trhu byl PERC. O čtyři roky později jsem procházel nabídku pro rodiče a polovina modulů nesla zkratku TOPCon, zbytek HJT nebo ABC. Bez znalosti toho, co ta písmena znamenají, se dnes nedá porovnat ani dvě nabídky.

Základní dělení: destička typu p nebo n

Křemíková destička se při výrobě dotuje příměsí. U typu p se přidává bór, u typu n fosfor. Rozdíl vypadá akademicky, ale má tři důsledky, které jsou vidět v datasheetu.

	Destička typu p	Destička typu n
Počáteční degradace (LID)	1–3 %	prakticky zanedbatelná
Náchylnost k PID	vyšší	nižší
Teplotní koeficient	asi −0,34 %/°C	asi −0,26 až −0,30 %/°C
Výrobní cena	nižší	vyšší

Zkratka LID označuje světlem vyvolanou degradaci v prvních týdnech provozu, PID degradaci způsobenou napěťovým potenciálem mezi články a uzemněným rámem. Obojí popisuje podrobněji článek o teplotním koeficientu a dlouhodobé degradaci.

PERC: odcházející standard

PERC znamená pasivovaný emitor a zadní kontakt. Zadní strana článku dostala dielektrickou vrstvu, která odráží nepohlcené fotony zpět do křemíku a zároveň potlačuje rekombinaci. Technologie posunula sériovou účinnost modulů na 20–21,5 % a deset let dominovala trhu.

Naráží ale na fyzikální strop kolem 24 % účinnosti článku a staví na destičce typu p se všemi jejími nectnostmi. Výrobci proto přesouvají linky jinam. Panely PERC z doprodejů bývají levné a pro instalaci s dostatkem místa na střeše dávají pořád smysl.

TOPCon: současný hlavní proud

TOPCon přidává na zadní stranu velmi tenkou vrstvu oxidu a nad ni dopovaný polykrystalický křemík. Vzniká kontakt, který propouští nosiče náboje, ale brání jejich rekombinaci. Vyrábí se na destičkách typu n.

• Účinnost modulů běžně 22–23 %, špičkové série výš.
• Teplotní koeficient kolem −0,29 %/°C, tedy znatelně lepší než PERC.
• Garance výkonu ve 25. roce často 87–90 %, roční degradace kolem 0,4 %.
• Bifaciální faktor obvykle 70–80 %, což je zajímavé u montáže na ploché střeše se světlou fólií.
• Výrobní linka se dá upgradovat z PERC, proto se technologie rozšířila tak rychle a je dnes cenově dostupná.

HJT: heterojunkce

Heterojunkční článek kombinuje krystalický křemík s tenkými vrstvami amorfního křemíku na obou stranách. Ty pasivují povrch mimořádně dobře. Výsledkem je nejlepší teplotní koeficient na trhu, často kolem −0,24 až −0,26 %/°C, a symetrická stavba s bifaciálním faktorem přes 85 %.

Nevýhody jsou dvě. Výroba probíhá při nízkých teplotách a vyžaduje jinou linku, což zdražuje. A propojování článků snese jen omezenou teplotu, takže se používají speciální pájecí pasty a lepené kontakty — u některých starších sérií to znamenalo vyšší poruchovost spojů.

Zadní kontakty: IBC a odvozené

U článků s kontakty výhradně na zadní straně nestíní přední plochu žádné sběrnice. Získáte tím zhruba procento až dvě účinnosti navíc a homogenní černý vzhled bez viditelných pásků. Moduly se pohybují v pásmu 23–24,5 % účinnosti a patří k nejdražším na trhu. Vyplatí se, když je limitem plocha — tedy přesně v situacích popsaných v textu o výkonu na metr čtvereční.

Srovnání v jedné tabulce

Technologie	Účinnost modulu	Koeficient Pmax	Relativní cena za Wp
PERC (typ p)	20–21,5 %	asi −0,34 %/°C	nejnižší
TOPCon (typ n)	22–23,5 %	asi −0,29 %/°C	mírně vyšší
HJT (typ n)	22,5–24 %	asi −0,25 %/°C	vyšší
Zadní kontakty	23–24,5 %	asi −0,26 %/°C	nejvyšší

Ceny se hýbou rychle a poměry mezi technologiemi se rok od roku mění, takže konkrétní čísla si vždy ověřte v aktuální nabídce. Rozptyl v rámci jedné technologie bývá dnes větší než rozdíl mezi technologiemi.

Co z toho plyne pro výběr

Pro běžný rodinný dům se sedlovou střechou a dostatkem místa je rozumnou volbou TOPCon — má nejlepší poměr mezi cenou a parametry a je široce dostupný, takže případná náhrada za pár let nebude problém. HJT dává smysl tam, kde panely poběží v horku, tedy na jižní fasádě, na tmavé ploché střeše nebo v instalaci s omezenou zadní ventilací. Zadní kontakty volte, když potřebujete z malé plochy dostat maximum.

A jedna praktická poznámka, kterou jsem si ověřil při rozšiřování vlastní elektrárny: nemíchejte technologie v jednom stringu. Rozdílné napěťové a proudové charakteristiky srazí výnos celé větve. Když rozšiřujete starší instalaci, patří nové panely na samostatný MPPT vstup — postup popisuje text o rozšíření existující elektrárny.

Co znamenají další zkratky v datasheetu

Kromě označení technologie článku najdete v katalogovém listu řadu dalších zkratek, které popisují konstrukci modulu, ne typ článku.

• Half-cut — půlené články. Snižují proud v každé polovině, tím i ztráty, a zlepšují chování při částečném stínu.
• Multi-busbar — větší počet tenkých sběrnic místo několika silných. Zkracuje dráhu proudu v článku a snižuje ztráty.
• Shingled — články překryté jako šindele, bez viditelných sběrnic. Vyšší využití plochy modulu.
• Bifacial — oboustranný modul se skleněnou nebo průsvitnou zadní stranou.
• Glass-glass — sklo na obou stranách místo zadní fólie. Delší životnost, vyšší hmotnost.

Provedení glass-glass stojí za pozornost u instalací, kde je obtížný přístup. Absence zadní fólie odstraňuje jednu z častých příčin stárnutí modulu a výrobci na ně dávají delší garanci.