Aby uzyskać wyższą wydajność i jakość, ale zmniejszyć koszty produkcji, technologia ogniw słonecznych zawsze ewoluuje i poprawia się. Obecnie ogniwa słoneczne PERC są popularne w branży fotowoltaicznej. PERC oznacza pasywny nadajnik i tylną komórkę .
Wprowadzenie do technologii PERC
Ogniwo słoneczne PERC jest po prostu wydajniejszym ogniwem słonecznym , co oznacza, że panele słoneczne zbudowane z ogniw PERC mogą wydajniej przetwarzać światło słoneczne na energię elektryczną. Panele słoneczne zamknięte w ogniwach słonecznych PERC zwykle działają lepiej niż konwencjonalne panele zarówno w warunkach niskiego natężenia promieniowania, jak iw warunkach wysokiej temperatury. Technologia PERC zwiększa wydajność poprzez dodanie cienkiej warstwy SiO2 lub Al2O3 do tylnej części tradycyjnego ogniwa słonecznego , co zapewnia szereg korzyści dla wydajności ogniwa.
Dodatkowo, aktualizacja do produkcji PERC nie wymaga wielu modyfikacji w istniejących procesach produkcyjnych komórek. Producenci mogą stosunkowo łatwo zacząć produkować ogniwa PERC o wyższej wydajności przy niskich kosztach.
Różnica między ogniwami słonecznymi PERC i standardowymi ogniwami słonecznymi
Ogniwo słoneczne PERC nie różni się znacznie konstrukcją od typowego fotowoltaicznego ogniwa słonecznego. Oba typy technologii słonecznych wykorzystują płytki krzemowe do generowania przepływu elektronów przy użyciu napływającego promieniowania słonecznego, a ogólna konstrukcja typów ogniw jest bardzo podobna. Główną różnicą między komórkami PERC i typowymi monokrystalicznymi ogniwami fotowoltaicznymi jest integracja warstwy pasywacyjnej tylnej powierzchni, która jest warstwą materiału z tyłu komórek, która zapewnia trzy główne korzyści, które zwiększają wydajność komórki.
W jaki sposób warstwa pasywacyjna tylnej powierzchni prowadzi do zwiększenia wydajności ogniw słonecznych? Oto trzy sposoby, w jakie warstwa pasywacyjna w ogniwie słonecznym PERC zwiększa ogólną wydajność:
1. Odbicie światła z tyłu komórki
Warstwa pasywująca powierzchni tylnej odbija światło przechodzące przez komórkę krzemową bez wchłaniania z powrotem do krzemu, co daje ogniwu słonecznemu drugą próbę absorpcji. Odbicie światła oznacza, że więcej przychodzącego promieniowania słonecznego zostanie pochłonięte przez komórkę krzemową, dzięki czemu komórka stanie się bardziej wydajna.
2. Zmniejszona rekombinacja powierzchni tylnej
Dodanie warstwy pasywacyjnej tylnej powierzchni zmniejsza "rekombinację elektronów" w ogniwie słonecznym. Mówiąc najprościej, rekombinacja elektronów jest tendencją elektronów do rekombinacji, co powoduje blokadę swobodnego ruchu elektronów przez ogniwo słoneczne. To hamowanie swobodnego ruchu elektronów prowadzi do mniej niż optymalnej wydajności komórki. W ogniwie słonecznym PERC rekombinacja elektronów jest zmniejszana w celu zwiększenia wydajności.
3. Zredukowana absorpcja ciepła
Trzecia korzyść z ogniwa słonecznego PERC jest odzwierciedleniem pewnych długości fal światła. Płytka krzemowa w ogniwie słonecznym może pochłaniać jedynie światło o długości fali do 1180 nanometrów (nm), a fale świetlne o większej długości fali przechodzą przez krzem i są pochłaniane przez metalową warstwę tylną panelu słonecznego, tworząc ciepło. Gdy ogniwa słoneczne są ogrzewane, działają one z niższą wydajnością. Warstwa pasywująca tylnej powierzchni w ogniwach słonecznych PERC jest specjalnie zaprojektowana do odbijania światła o długości fali powyżej 1180 nm, redukując energię cieplną w ogniwie słonecznym iw konsekwencji zwiększając wydajność.
Dodatkowe kroki ogniwa słonecznego PERC
Technologia PERC może być tak potężna, że jest oczywistym wzrostem wydajności, ale minimalną inwestycją, której potrzeba, aby rozpocząć produkcję ogniw słonecznych PERC zamiast standardowych monokrystalicznych ogniw słonecznych. Aby wyprodukować komórkę PERC, potrzebne są dwa dodatkowe etapy produkcji:
Zastosowanie warstwy pasywacyjnej tylnej powierzchni
Laserowe / chemiczne wytrawianie w celu otwarcia małych kieszeni w warstwie pasywacyjnej
Te dwa etapy nie powodują znaczących kosztów w procesie produkcji ogniw słonecznych i prowadzą do wyższej jakości, bardziej energochłonnego ogniwa słonecznego. Klasyczną barierą dla nowej technologii ogniw słonecznych jest koszt produkcji nowego sprzętu, a ogniwa słoneczne PERC wymagają bardzo niewielkich nakładów pieniężnych na ulepszenie produktu.
Przepływ procesów ogniw słonecznych PERC i Bifacial PERC
Przebieg procesu PERC i BiPERC (Bifacial PERC) przedstawiono na poniższym rysunku.
Korzyści z technologii PERC dla inwestycji w Solar PV
Panele słoneczne zbudowane w technologii PERC wskazują na większą gęstość energii w instalacjach słonecznych. Oznacza to, że można wygenerować taką samą ilość energii elektrycznej za pomocą mniejszej liczby paneli słonecznych PERC, niż w przypadku bardziej konwencjonalnych paneli słonecznych. W związku z tym, dzięki mniejszej liczbie paneli słonecznych do instalacji, koszty mogą zostać zmniejszone. Dodatkowo, im mniej paneli potrzebujesz, tym więcej masz elastyczności na dachu, aby ustawić panele. Jeśli odpowiednia powierzchnia dachu jest ograniczona, zastosowanie paneli słonecznych PERC lub dowolnego wysokowydajnego produktu panelowego może sprawić, że instalacja solarna będzie w stanie wykorzystać moc, jakiej potrzebujesz.
Zmniejszenie liczby paneli słonecznych, których potrzebujesz, ma tę zaletę, że niższe są koszty systemu (BOS) dla twojego systemu energii słonecznej. Koszty BOS to generalnie wszelkie koszty związane z komponentami instalacji słonecznej, które same nie są modułami słonecznymi. Falowniki , stelaż i okablowanie mają wpływ na koszty systemu BOS, a im mniej paneli potrzebujesz, tym mniej elementów uzupełniających będziesz potrzebował.
