Źródło: instylesolar
Jak działają komórki IBC
Ogniwa z pośrednim kontaktem zwrotnym (IBC) mogą być jedną z najbardziej skomplikowanych technologii wykorzystywanych do produkcji paneli słonecznych, ale oferują również wartości wydajności, których nie można zignorować, dlatego jest dziś uważana za ważną alternatywę.
Tradycyjne ogniwa słoneczne osiągają konwersję energii poprzez umieszczenie przednich styków w ogniwie. Oznacza to, że fotony, które docierają do powierzchni komórki, muszą zostać w tym momencie zaabsorbowane, aby uwolnić elektrony i wytworzyć elektryczność.
Jeśli nie zostaną wchłonięte, zostaną przesłane lub odbite. Można to uznać za stratę.
Komórki IBC wdrażają inny pomysł. Zamiast umieszczać kontakty z przodu komórki, umieszczają je na tylnej stronie.
To pozwala im osiągnąć wyższą wydajność dzięki zmniejszonemu cieniowaniu z przodu ogniwa, a jednocześnie pary elektron-dziura generowane przez pochłonięte światło można nadal gromadzić na tylnej stronie ogniwa.
Na poniższej ilustracji możesz spojrzeć na strukturę komórek IBC z tyłu.
Zalety komórek IBC w porównaniu do Al-BSF
Niższe straty cieniowania
Pierwszym i najważniejszym jest to, że utrata zacienienia spowodowana przez elektrodę przednią (styk) jest zerowa, co pozwala uzyskać przyrosty między 5-7% w generowanym prądzie.
Niższa rezystancja szeregowa
Ponadto, jak widać na powyższej ilustracji, styki z tyłu zajmują większy obszar.
Jest to związane ze znacznie niższą rezystancją szeregową ze względu na fakt, że przestrzeń między stykami jest nieznaczna w porównaniu do konwencjonalnego ogniwa słonecznego.
Można to zrobić tylko z tylnymi ogniwami kontaktowymi, ponieważ nie ma potrzeby pozostawiać szerszej przestrzeni otwartej z przodu dla pochłaniania światła.
Jest to naprawdę interesująca cecha, gdy rozważa się skoncentrowane ogniwa PV (CPV), w których wpływ rezystancji szeregowej jest niezwykle ważny.
Niezależność między optymalizacją optyczną i elektryczną
Ogromną zaletą jest oddzielenie optymalizacji optycznej od optymalizacji elektrycznej.
W tradycyjnych ogniwach słonecznych musi istnieć ograniczony handel między opornością szeregową, stratami rekombinacji, absorpcją światła, wydajnością i wysokimi napięciami w obwodzie otwartym, ponieważ zarówno przewodzenie elektryczne, jak i konwersja energii są wykonywane z przodu.
W komórkach IBC dwie funkcje są od siebie niezależne. Optymalizacja optyczna przeprowadzana jest z przodu, a optymalizacja elektryczna z tyłu.
Dlaczego komórki IBC są bardziej skomplikowane:
Aktualny przepływ nośników odbywa się w dwóch wymiarach, podczas gdy w standardowych komórkach jest to tylko jeden wymiar.
Wydajność ogniwa IBC jest ściśle związana z żywotnością BSF i rekombinacją powierzchni przedniej, co wymaga wyższej jakości płytek krzemowych o dłuższym okresie eksploatacji.
Wyrównanie obszarów typu n i typu p po tej samej stronie płytki (strona tylna) jest bardziej skomplikowane.
W procesie produkcyjnym konieczne są wyrafinowane procedury czyszczenia i doskonała kontrola zanieczyszczenia.