By DLXN Energy Editorial Team | 2026-08-01
ملخص: تشهد تقنية الخلايا الشمسية من نوع TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) تحولًا جذريًا في عام 2025، حيث ارتفعت كفاءة الخلايا التجارية إلى 26.8% بفضل تحسينات في طبقات الأكسيد النانوية وتقنيات التخميل المتقدمة. يستعرض هذا المقال أحدث التطورات التقنية، ويحلل بيانات الأداء من مختبرات عالمية، ويقارن بين الجيل الأول والثاني من هذه التقنية، مع تسليط الضوء على دور الشركات المصنعة مثل DLXN Energy في تبني هذه الابتكارات.

تطور كفاءة خلايا TOPCon خلال 2025

أعلن مختبر (Fraunhofer ISE) في تقريره الفصلي الصادر في مارس 2025 عن تحقيق كفاءة معتمدة بلغت 26.8% لخلية TOPCon بحجم تجاري 182 مم، بزيادة قدرها 1.2% مقارنة بالمتوسط المسجل في نهاية 2024 والبالغ 25.6%. هذا التقدم لم يأتِ من فراغ، بل نتج عن تحسينات جوهرية في ثلاث ركائز أساسية: سمك طبقة الأكسيد النانوي (الذي تقلص من 1.5 نانومتر إلى 1.2 نانومتر)، وتركيز أيونات البورون في الباعث الأمامي، وجودة الواجهات بين السيليكون والأقطاب الكهربائية. أظهرت بيانات من (PV Magazine) المستقاة من تحليل 15 شركة مصنعة كبرى أن متوسط كفاءة الإنتاج الضخم لخلايا TOPCon ارتفع إلى 25.9% في الربع الأول من 2025، مع توقع بلوغ 26.2% بحلول نهاية العام. بالمقابل، استقرت كفاءة خلايا PERC عند 21.8%، مما يعزز الفجوة التقنية بين الجيلين.

الابتكارات المادية في بنية الخلية

التحول الأبرز في 2025 يتمثل في استبدال طبقة البولي سيليكون المخدرة بالفوسفور في الجانب الخلفي بطبقات من أكسيد السيليكون فائق الرقة (SiO₂ بسماكة 1.2 نانومتر) مغطاة بطبقة متعددة البلورات من السيليكون المخدر. هذا التعديل، الموثق في ورقة بحثية من (NREL) بعنوان "Advanced Passivation Strategies for TOPCon Solar Cells"، أدى إلى خفض معامل إعادة التركيب السطحي من 2.5 fA/cm² إلى 1.8 fA/cm²، وهو رقم بالغ الأهمية للمهندسين. على مستوى المواد، اعتمدت الشركات الرائدة على تقنية "البصمة الضوئية المزدوجة" (Double-Printing) لتشكيل الأقطاب الكهربائية الفضية بعرض 18 ميكرومتر فقط، مقارنة بـ 25 ميكرومتر في الأجيال السابقة. هذا التضييق خفّض استهلاك الفضة لكل خلية من 95 ملغ إلى 72 ملغ، محققًا وفورات مادية كبيرة مع الحفاظ على مقاومة تلامس أقل من 1.5 ملي أوم/سم².

الأداء الميداني وتدهور الإنتاجية

لا تقتصر أهمية TOPCon على الكفاءة المختبرية، بل تمتد إلى الاستقرار طويل الأمد. أشار تقرير صادر عن (DNV GL) في يوليو 2025 إلى أن معامل تدهور الطاقة السنوي للأنظمة المثبتة بتقنية TOPCon بلغ 0.38% فقط بعد 24 شهرًا من التشغيل الميداني في مناخات صحراوية وحارة، مقارنة بـ 0.55% للأنظمة التقليدية من نوع PERC. علاوة على ذلك، أظهرت الاختبارات المعجلة من (TÜV Rheinland) أن خلايا TOPCon تحتفظ بـ 93.7% من قدرتها الأولية بعد تعرضها لـ 2000 دورة حرارية بين -40°C و+85°C، متجاوزة بذلك متطلبات معيار IEC 61215 بنسبة 3.2%. هذه المتانة تترجم مباشرة إلى خفض التكلفة المستوية للطاقة (LCOE) بنسبة 4.5% على مدى 30 عامًا من التشغيل، وفقًا لنموذج مالي نشره (BNEF) في يونيو 2025.

التوسع الصناعي وتكاليف الإنتاج

قفزت الطاقة الإنتاجية العالمية لخلايا TOPCon من 210 جيجاواط في نهاية 2024 إلى 310 جيجاواط بحلول أغسطس 2025، وفقًا لإحصائيات (PV-Tech) المستندة إلى بيانات 23 مصنعًا رئيسيًا في الصين وجنوب شرق آسيا وأوروبا. هذا التوسع أدى إلى انخفاض سعر الواط في السوق الفورية من 0.115 دولار إلى 0.093 دولار، وهو هامش ضيق يفرض على المصنعين تحسين كفاءة العمليات. من جانبنا في DLXN Energy، نعتمد في خطوط إنتاجنا على أحدث أجيال معدات الترسيب الكيميائي البخاري المعزز بالبلازما (PECVD) لضمان تجانس طبقة الأكسيد النانوي بسمك ±0.05 نانومتر. يمكنكم الاطلاع على تفاصيل منتجاتنا من خلال صفحات الألواح الشمسية والبطاريات الليثيوم المكملة لأنظمة TOPCon.

التوجهات المستقبلية ما بعد 2025

مع وصول كفاءة TOPCon إلى حدودها النظرية (28.7% وفقًا لحسابات جامعة نيو ساوث ويلز)، تتجه الأنظار إلى تقنيات هجينة تدمج TOPCon مع خلايا البيروفسكايت المترادفة. أظهرت نماذج أولية من مختبر (CSEM) السويسري كفاءة 31.3% في ظروف معملية، مع توقعات بتسويق هذه التقنية بحلول 2027. في غضون ذلك، تبقى TOPCon الخيار الأكثر جدوى اقتصاديًا للسنوات الثلاث القادمة. للمهتمين بتطبيقات الطاقة الشمسية المتكاملة، ننصح بمراجعة تصميماتنا المبتكرة مثل العباد الشمسي ومواقف السيارات الشمسية EOS، التي تستفيد من خصائص TOPCon الحرارية الممتازة (معامل حرارة -0.28%/°C).

دعوة للتعاون التقني

ندعو مهندسي الطاقة والمطورين العقاريين وشركات المرافق إلى التواصل مع فريقنا الفني لمناقشة كيف يمكن لتقنية TOPCon من الجيل الثاني أن تخفض تكاليف مشاريعكم بنسبة تصل إلى 7% على مدى دورة الحياة الكاملة. فريقنا جاهز لتزويدكم بدراسات الجدوى التفصيلية والمواصفات الفنية الدقيقة عبر صفحة الاتصال.