3 Celtechnologie: TOPCon, HJT en back contact

Een zonnecel is een siliciumwafer met een p-n-overgang: de grens tussen twee verschillend gedopeerde lagen, waar de stroom ontstaat. Licht maakt in de wafer ladingsdragers vrij, en de cel moet die opvangen voordat ze verloren gaan. Dat verlies treedt vooral op aan het oppervlak en onder de metalen contacten, omdat ladingsdragers daar weer recombineren. Hoe beter een cel die plekken afdicht (passiveert) en hoe minder licht de contacten afschermen, hoe hoger het rendement. Alle technieken in "De vier technieken" zijn varianten daarop.

Twee begrippen die je op offertes ziet:

• p-type en n-type. De wafer is gedopeerd met boor of gallium (p-type) of met fosfor (n-type). ⏱ In 2025 is 86 % van de wafers n-type.
• Passivering. Een dunne laag die het oppervlak afdicht, zodat er minder ladingsdragers verloren gaan.

PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) is een p-type cel met een passiveringslaag aan de achterkant. Het is de vorige generatie, en de industrie verwacht dat PERC binnen tien jaar van de markt verdwijnt. Modules met PERC-cellen halen in massaproductie gemiddeld 21,7 % ⏱.

TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) heeft aan de achterkant een ultradunne oxidelaag met daarop een laag gedopeerd polysilicium. Elektronen "tunnelen" erdoorheen naar het metaalcontact. Fraunhofer ISE in Freiburg ontwikkelde de techniek en haalde in 2015 een rendement van 25,1 % op laboratoriumschaal. Modules halen in massaproductie gemiddeld 23,5 % ⏱. In 2024 haalde TOPCon PERC in.

HJT (heterojunctie) legt een kristallijne siliciumwafer tussen zeer dunne lagen amorf silicium, die bij lage temperatuur worden aangebracht. Modules halen gemiddeld 23,5 % ⏱. Het marktaandeel blijft klein.

Back contact (BC) legt alle stroomcontacten aan de achterkant, zodat er vooraan geen metalen vingers schaduw werpen. Dat vraagt wel een fijn patroon van n- en p-gebieden aan de achterkant. Back contact haalt het hoogste modulerendement van de gangbare soorten: gemiddeld 24,1 % ⏱ voor de variant die op TOPCon steunt. De industrie verwacht dat het aandeel de komende tien jaar sterk groeit.

1. Meer vermogen op hetzelfde oppervlak. Een hoger modulerendement betekent rechtstreeks meer kWp per m². TOPCon levert 8,3 % meer vermogen per m² dan PERC (23,5 tegenover 21,7 %), back contact 11,1 % meer. Dat telt vooral op een klein dak.

2. Temperatuur kost in Nederland weinig. Panelen verliezen vermogen als ze warm worden, en de technieken verschillen daarin: HJT en TOPCon doen het iets beter dan PERC. Voor Utrecht (zuid, 35°) komt het voordeel van HJT op PERC op hoogstens ongeveer 0,5 % van de jaaropbrengst. Dat is onze berekening met typische temperatuurcoëfficiënten uit onafhankelijke tests en de uurwaarden van PVGIS. In een warm klimaat is het verschil veel groter dan hier.

3. Bifacialiteit speelt weinig op hellende daken. Sommige cellen zetten ook licht op de achterkant om. Een paneel dat dicht op het dak ligt, krijgt daar weinig licht. Meer in Bifaciale en glas-glaspanelen.

4. Betrouwbaarheid zit in het product, niet alleen in de techniek. In onafhankelijke testreeksen faalt een groot deel van de ingezonden modulevarianten voor minstens één test. Dat zegt iets over de spreiding tussen producten, en niets specifieks over de technologie.

• Vermogen samen met afmetingen. Een groter paneel heeft meer wattpiek, maar niet per se een hoger rendement. Reken ook het vermogen per m² uit: 460 Wp op 2,10 m² is 21,9 %. Hoe, lees je in Rendement, wattpiek en temperatuur.
• Temperatuurcoëfficiënt, productgarantie en vermogensgarantie. Zie Product- en vermogensgarantie.
• Klemzones en glasopbouw. Die bepalen of het paneel veilig op jouw dak past, zie Montagesystemen.
• Wat een meerprijs oplevert. Een hoger laboratoriumrendement is niet één op één meer kWh: op een groot dak leg je gewoon meer panelen. Wij zouden vragen welke extra jaaropbrengst er op jouw dak verwacht wordt.

UV-degradatie (UVID) is vermogensverlies door blootstelling aan UV-licht. Onafhankelijke tests zien het bij TOPCon, HJT en zelfs bij PERC-modules. De spreiding tussen producten is groot: sommige verliezen weinig, andere veel. De oorzaak is volgens de testers nog niet volledig begrepen. Daardoor telt een productgarantie die zulk verlies dekt of beperkt zwaarder, zie Product- en vermogensgarantie. Vraag je installateur naar testresultaten en garantievoorwaarden.

Een gezin in Breda heeft een zuiddak (helling 35°, geen schaduw) waarop 22 m² paneeloppervlak past. We gaan uit van:

• het modulerendement uit de tabel bij "De vier technieken";
• een opbrengst van 870 kWh per kWp voor elke techniek (zuid 35°, praktijkwaarde van Milieu Centraal, zoals in de MYNRG Check);
• het kleine effect van temperatuur en weinig licht laten we buiten beschouwing.

Het verschil in vermogen per m² (8 tot 11 %) is veel groter dan het temperatuureffect (hoogstens ongeveer 0,5 %). Heb je veel dak, dan hoef je niet op rendement te kiezen: je legt gewoon meer panelen. Is je dak klein, dan geeft een hoger rendement meer kWp op dezelfde plek. Welke meerprijs dat waard is, staat of valt met de offerte (Wat een installatie kost, Offertes vergelijken). Echte panelen hebben vaste afmetingen, dus het aantal moet je afronden.

Of die extra kWh's op jouw dak het geld waard zijn, valt pas te zeggen als iemand je dakvlak, je verbruik en de offerte samen bekijkt. Je kiest voor tientallen jaren. De gratis MYNRG Check legt je offerte naast je dak.

• TOPCon stond in 2015 nog op laboratoriumschaal. Tien jaar later is het de dominante techniek.
• PERC is niet slecht. De techniek is bewezen en heeft lange praktijkervaring. Ze verdwijnt vooral omdat nieuwere cellen meer vermogen per m² geven.
• Het temperatuurverschil tussen technieken is in Nederland hoogstens ongeveer 0,5 % van je jaaropbrengst. Het verschil in vermogen per m² weegt veel zwaarder.
• TOPCon is niet altijd hetzelfde. Producten met dezelfde techniek kunnen sterk verschillen in UV-gevoeligheid.
• Een paneel van nu veroudert technologisch traag. Het praktische maximum van een enkele siliciumcel ligt rond 27 %, het theoretische rond 30 %. De industrie verwacht dat het modulerendement van enkelvoudige siliciumcellen in tien jaar stijgt tot 26,3 % ⏱.

• Spanning en temperatuur. Bij stijgende temperatuur daalt de open-klemspanning (Voc), omdat de intrinsieke ladingsdragerconcentratie sterk stijgt. Voor silicium geldt bij kamertemperatuur: dVoc/dT = −0,0043 + Voc/300 (in V/°C). Hoe hoger de Voc van de cel, hoe kleiner de temperatuurgevoeligheid. Een PERC-cel heeft gemiddeld een Voc van 695 mV (−0,285 %/°C), een TOPCon-cel 735 mV (−0,252 %/°C).
• Gemiddelde celtemperatuur in Utrecht. Gewogen naar instraling is die ongeveer 27 °C voor vrijstaande en ongeveer 33,5 °C voor panelen op het dak met weinig luchtstroom (Faiman-model, PVGIS-uurwaarden 2005 tot 2023).
• Polysilicium in TOPCon. De laag was in 2025 ongeveer 110 nm dik en wordt volgens de industrie in tien jaar ongeveer 60 nm.
• Tandem. Silicium-perovskiet-tandemmodules combineren twee celtypes in één paneel. De industrie verwacht massaproductie rond 2027.

• Fraunhofer ISE, Photovoltaics Report (juli 2026)
• Fraunhofer ISE, persbericht 15 september 2015
• ITRPV, 17e editie (2026)
• PVGIS API, uurwaarden Utrecht zuid 35° (Joint Research Centre, Europese Commissie)
• PVEducation, Effect of Temperature