ในปี 2025 เทคโนโลยีแผงโซลาร์เซลล์ได้พัฒนาไปอย่างก้าวกระโดด โดยแผงที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในปัจจุบันสามารถแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าได้มากกว่า 23% ซึ่งเป็นผลมาจากการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใหม่ เช่น เซลล์แบบ Interdigitated Back Contact (IBC) และ เซลล์แบบ Heterojunction (HJT)
ใครเป็นผู้ผลิตแผงโซลาร์เซลล์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด?
(บทความนี้-สำหรับแผงขนาดสำหรับที่พักอาศัย – เซลล์ขนาด 54 ถึง 66 เซลล์ (108-HC, 120-HC หรือ 132-HC) และรูปแบบเซลล์ขนาด 96/104 ไม่รวมแผงเชิงพาณิชย์ที่มีความยาวเกิน 2.0 ม.)
เป็นครั้งที่สอง Maxeon (เดิมคือ SunPower) ถูกแซงหน้าในการจัดอันดับประสิทธิภาพแผงโซลาร์เซลล์สำหรับที่อยู่อาศัย โดยที่ Aiko Solar ขึ้นมาเป็นผู้นำคนใหม่ด้วยแผง Neostar 2P อันล่าสุดของ Aiko มีประสิทธิภาพสูงสุดที่ 24.3% และครองตำแหน่งแผงโซล่าเซลล์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด อย่างไรก็ตาม การครองตำแหน่งนี้อาจอยู่ได้ไม่นาน เนื่องจาก Longi ได้ประกาศซีรีส์ Hi-MO X10 ที่กำลังจะออกสู่ตลาด ซึ่งคาดว่าจะมีประสิทธิภาพ 24.7% เมื่อเปิดตัวอย่างเป็นทางการในปี 2025
Maxeon เป็นผู้นำในอุตสาหกรรมมานานกว่าทศวรรษ แต่ความคิดสร้างสรรค์ของ Aiko กับซีรีส์ Neostar ซึ่งเปิดตัวในปี 2023 ได้รับการพัฒนาด้านประสิทธิภาพอย่างมาก แผงโซลาร์เซลล์ Neostar รุ่นแรกเปิดตัวด้วยประสิทธิภาพโมดูล 23.6% โดยมีเทคโนโลยีเซลล์ All-Back-Contact (ABC) เมื่อมองไปข้างหน้า ซีรีส์ Neostar Infinite เจเนอเรชันที่ 3 ซึ่งกำหนดวางจำหน่ายในช่วงปลายปี 2025 คาดว่าจะมีประสิทธิภาพที่ไม่เคยมีมาก่อนถึง 25% ซึ่งสร้างมาตรฐานใหม่สำหรับประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์
Jinko Solar ไต่อันดับขึ้นมาอยู่ในอันดับที่ 3 โดยซีรีส์ Tiger NEO รุ่นล่าสุดมีประสิทธิภาพสูงสุดที่ 23.8% และให้กำลังไฟฟ้าที่น่าประทับใจถึง 515W จากแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ขึ้น แผงโซลาร์เซลล์สำหรับที่พักอาศัยที่มีความยาวมากกว่า 1,900 มม. ขึ้นไปอาจกลายเป็นขนาดอุตสาหกรรมที่พบเห็นได้ทั่วไป เนื่องจากผู้ผลิตต่างพยายามเสนอแผงโซลาร์เซลล์ที่มีกำลังไฟฟ้า 500W ขึ้นไป
Solar Cell Technology Roadmap
ปัจจุบันเซลล์ที่เป็น P-Type (PERC) ถูกแทนที่ด้วย N-Type (TOPcon, HJT และ IBC) ด้วยข้อดีที่เหนือกว่าทั้งในด้านประสิทธิภาพที่สูงกว่า, การเสื่อมสภาพที่น้อยกว่า, การได้รับผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่น้อยกว่า และราคาที่ไม่แตกต่างจาก P-Type เดิม ส่วนเทคโนโลยีเซลล์ที่มีการวางเซลล์หลายชั้นอย่าง perovskite-on-silicon tandem ก็เริ่มมีผู้ผลิตที่จำหน่ายให้กับโครงการในเชิงพาณิชย์แล้ว เช่นกัน
เซลล์ IBC หรือเซลล์แบบ Interdigitated Back Contact มีเส้นตัวนำ 30 ตัวหรือมากกว่าที่รวมเข้ากับด้านหลังของเซลล์ ซึ่งต่างจากเซลล์แบบดั้งเดิมที่มีบัสบาร์เป็นริบบิ้นขนาดใหญ่ และ finger เป็นเส้นลวดเล็กๆอีกหลายเส้นวางอยู่ที่ด้านหน้าของเซลล์ ปัญหาที่เห็นได้ชัดที่สุดกับการออกแบบบัสบาร์ที่อยู่ด้านหน้าของเซลล์ทั่วไปก็คือ บัสบาร์เหล่านี้จะบังเซลล์บางส่วนและสะท้อนแสงบางส่วนซึ่งทำให้ประสิทธิภาพลดลง เซลล์ IBC ไม่ประสบปัญหานี้และยิ่งไปกว่านั้น เซลล์ IBC ยังดู “สะอาดขึ้น” มากเมื่อมองไม่เห็นบัสบาร์ด้านหน้าแผง
เซลล์ซิลิคอนของ IBC ไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพมากกว่าเท่านั้น แต่ยังแข็งแรงกว่าเซลล์ทั่วไปมาก เนื่องจากชั้นด้านหลังช่วยเสริมความแข็งแรงให้กับเซลล์ทั้งหมดและช่วยป้องกันการแตกร้าวเล็กๆ น้อยๆ ซึ่งอาจทำให้แผงไม่สามารถผลิตพลังงานได้ในที่สุด SunPower ใช้ชั้นฐานด้านหลัง IBC ที่ทำจากทองแดงแข็งเกรดสูงบนการออกแบบเซลล์ “Maxeon” ที่ได้รับสิทธิบัตร พร้อมด้วยพื้นผิวโลหะสะท้อนแสงสูงคล้ายกระจกเพื่อสะท้อนแสงใดๆ ที่ผ่านกลับเข้าไปในเซลล์ ด้านหลังของเซลล์ IBC ‘Maxeon’ ที่แสดงด้านล่างนี้มีความทนทานต่อความเครียดและการดัดงอได้ดีมาก ซึ่งแตกต่างจากเซลล์แบบทั่วไปซึ่งค่อนข้างเปราะเมื่อเปรียบเทียบกัน
สำหรับแผง IBC ของ Maxeon นั้นเดิมจะมีราคาที่ค่อนข้างสูง แต่เมื่อกลุ่มบริษัท TCL จากประเทศจีนได้เข้าถือหุ้นใหญ่ใน Maxeon ทำให้กำลังการผลิตแผงชนิด IBC นี้เพิ่มขึ้นและราคาของแผงที่ใช้เทคโนโลยี IBC ในปัจจุบัน ไม่ได้แตกต่างจาก N-type TOPcon มากเหมือนอย่างในอดีต
Perovskite Cell Technology
เซลล์ Perovskite แบบเรียงซ้อนกัน (Tandem) ถือเป็นเทคโนโลยีเซลล์ PV รุ่นต่อไปที่คาดว่าจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพหรือแซงหน้าซิลิกอนในฐานะวัสดุหลักสำหรับเซลล์ PV แต่แม้ว่าระดับประสิทธิภาพของเซลล์จะแตะระดับสูงสุดเป็นประวัติการณ์ที่มากกว่า 30% แต่เทคโนโลยีเซลล์ Perovskite ยังคงอยู่ในระหว่างการพัฒนาและคาดว่าจะยังไม่สามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ภายในอีกหนึ่งหรือสองปี อย่างไรก็ตาม ในเดือนกันยายน 2024 บริษัท Oxford PV (ซึ่งเป็นเจ้าของสถิติแผงโซลาร์เซลล์แบบ perovskite-on-silicon tandem บนซิลิกอนขนาดเชิงพาณิชย์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดที่ 26.8%) ได้บรรลุข้อตกลงเชิงพาณิชย์ในการส่งมอบแผงโซลาร์เซลล์ที่มีประสิทธิภาพ 24.5% ให้กับบริษัทในสหรัฐฯ ที่ไม่ได้เปิดเผยชื่อสำหรับโครงการในระดับ utility-scale ขนาดเล็ก ซึ่งยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่า Oxford PV จะขยายกำลังการผลิตสำหรับการผลิตจำนวนมากในเชิงพาณิชย์เลยหรือจำกัดการใช้งานเพื่อยืนยันและพิสูจน์ความสามารถในการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์เมื่อใด
เปรียบเทียบประสิทธิภาพและระดับความพร้อมของเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์
|
ประเภทวัสดุโซลาร์เซลล์ |
ประสิทธิภาพสูงสุดในห้องทดลอง (%) | ผู้พัฒนา | ปี | ระดับความพร้อมของเทคโนโลยี (TRL) |
|
ซิลิคอน (Monocrystalline) |
26.8% | LONGi (จีน) | 2024 | TRL 9 |
| Tandem (Perovskite + ซิลิคอน) | 33.9% | Oxford PV | 2023 |
TRL 7–8 |
| แกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) | 29.1% | Alta Devices | – |
TRL 8–9 |
| CIGS | 23.4% | Solar Frontier | – |
TRL 9 |
| CdTe | 22.1% | First Solar | – |
TRL 9 |
| Perovskite (Single-Junction) | 25.7% | EPFL (สวิตเซอร์แลนด์) | 2023 |
TRL 5–6 |
แหล่งข้อมูล:
