Προκειμένου να επιτευχθεί μεγαλύτερη αποδοτικότητα και ποιότητα, αλλά να μειωθεί το κόστος κατασκευής, η τεχνολογία των ηλιακών κυττάρων εξελίσσεται και βελτιώνεται συνεχώς. Τα ηλιακά κύτταρα PERC είναι σήμερα δημοφιλή στη βιομηχανία ηλιακής φωτοβολταϊκής εγκατάστασης. Το PERC σημαίνει Passivated Emitter και Rear Cell .
Εισαγωγή στην τεχνολογία PERC
Ένα ηλιακό κύτταρο PERC είναι απλά ένα πιο αποδοτικό ηλιακό κύτταρο , που σημαίνει ότι οι ηλιακοί συλλέκτες που κατασκευάζονται με κύτταρα PERC μπορούν να μετατρέψουν το ηλιακό φως σε ηλεκτρική ενέργεια πιο αποτελεσματικά. Οι ηλιακοί συλλέκτες που είναι ενθυλακωμένοι με ηλιακά κύτταρα PERC συνήθως λειτουργούν καλύτερα από τα συμβατικά πάνελ τόσο σε συνθήκες χαμηλής ακτινοβολίας όσο και σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας. Η τεχνολογία PERC ενισχύει την αποτελεσματικότητα μέσω της προσθήκης στρώματος λεπτού στρώματος SiO2 ή Al2O3 στο πίσω μέρος ενός παραδοσιακού ηλιακού στοιχείου , το οποίο παρέχει πολλά οφέλη στην απόδοση του κυττάρου.
Επιπλέον, η αναβάθμιση στην κατασκευή PERC δεν απαιτεί πολλές τροποποιήσεις στις υπάρχουσες διαδικασίες παραγωγής κυψελών. Είναι μια σχετικά εύκολη μετατόπιση για τους κατασκευαστές να αρχίσουν να παράγουν κύτταρα PERC υψηλότερης απόδοσης με χαμηλό κόστος.
Η διαφορά μεταξύ ηλιακών κυψελών PERC και τυποποιημένων ηλιακών κυψελών
Ένα ηλιακό κύτταρο PERC δεν είναι πολύ διαφορετικό στην κατασκευή από ένα τυπικό φωτοβολταϊκό ηλιακό κύτταρο. Και οι δύο τύποι ηλιακής τεχνολογίας χρησιμοποιούν γκοφρέτες πυριτίου για να παράγουν ροή ηλεκτρονίων χρησιμοποιώντας εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία και η συνολική κατασκευή των κυτταρικών τύπων είναι πολύ παρόμοια. Η κύρια διαφορά μεταξύ των κυττάρων PERC και των τυπικών μονοκρυσταλλικών φωτοβολταϊκών κυττάρων είναι η ενσωμάτωση ενός στρώματος παθητικοποίησης της οπίσθιας επιφάνειας, το οποίο είναι ένα στρώμα υλικού στο πίσω μέρος των κυττάρων που παρέχει τρία κύρια οφέλη που ενισχύουν την αποτελεσματικότητα των κυττάρων.
Πώς το στρώμα παθητικοποίησης της πίσω επιφάνειας οδηγεί σε κέρδη στην αποδοτικότητα των ηλιακών κυττάρων; Εδώ είναι οι τρεις τρόποι που το στρώμα παθητικοποίησης σε ηλιακό κύτταρο PERC αυξάνει τη συνολική απόδοση:
1. Αντανάκλαση του φωτός από το πίσω μέρος του κυττάρου
Ένα στρώμα παθητικοποίησης της οπίσθιας επιφάνειας αντανακλά το φως που διέρχεται από το κύτταρο του πυριτίου χωρίς να απορροφάται ξανά στο πυρίτιο, δίνοντας στο ηλιακό κύτταρο μια δεύτερη απόπειρα απορρόφησης. Αυτή η αντανάκλαση του φωτός σημαίνει ότι η περισσότερη εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία καταλήγει να απορροφάται από το κύτταρο του πυριτίου, οπότε το κύτταρο γίνεται πιο αποτελεσματικό.
2. Μειωμένος ανασυνδυασμός της οπίσθιας επιφάνειας
Η προσθήκη ενός στρώματος παθητικοποίησης της οπίσθιας επιφάνειας μειώνει τον "ανασυνδυασμό ηλεκτρονίων" στο ηλιακό στοιχείο. Με απλά λόγια, ο ανασυνδυασμός ηλεκτρονίων είναι η τάση των ηλεκτρόνων να ανασυνδυαστούν, γεγονός που προκαλεί παρεμπόδιση της ελεύθερης κίνησης των ηλεκτρονίων μέσω του ηλιακού κυττάρου. Αυτή η αναστολή της ελεύθερης μετακίνησης ηλεκτρονίων οδηγεί σε λιγότερες από τις βέλτιστες κυτταρικές αποδόσεις. Σε ένα ηλιακό κύτταρο PERC, ο ανασυνδυασμός ηλεκτρονίων μειώνεται προκειμένου να αυξηθεί η απόδοση.
3. Μειωμένη απορρόφηση θερμότητας
Το τρίτο όφελος από ένα ηλιακό κύτταρο PERC είναι η αντανάκλαση ορισμένων μηκών κύματος φωτός. Ένας δίσκος πυριτίου σε ένα ηλιακό κύτταρο μπορεί να απορροφήσει μόνο το φως σε μήκη κύματος μέχρι 1180 νανόμετρα (nm) και τα φως κύματα μεγαλύτερου μήκους κύματος περνούν μέσω του πυριτίου και απορροφώνται από το μεταλλικό πίσω φύλλο του ηλιακού πίνακα, δημιουργώντας θερμότητα. Όταν θερμαίνονται τα ηλιακά κύτταρα, λειτουργούν με χαμηλότερη απόδοση. Το στρώμα παθητικής οπισθίας επιφάνειας στα ηλιακά κύτταρα PERC έχει σχεδιαστεί ειδικά για να αντανακλά το φως με μήκος κύματος πάνω από 1180 nm, μειώνοντας την θερμική ενέργεια στο ηλιακό στοιχείο και κατά συνέπεια αυξάνοντας την αποδοτικότητα.
Πρόσθετα βήματα του ηλιακού κυττάρου PERC
Η τεχνολογία PERC μπορεί να είναι τόσο ισχυρή, είναι η προφανής αύξηση της απόδοσης, αλλά η ελάχιστη επένδυση που χρειάζεται για να ξεκινήσει η παραγωγή ηλιακών κυψελών PERC αντί για τυποποιημένα μονοκρυσταλλικά ηλιακά κύτταρα. Για να παραχθεί ένα κύτταρο PERC, χρειάζονται δύο πρόσθετα βήματα κατασκευής:
Εφαρμογή της στρώσης παθητικής οπισθίας επιφάνειας
Χαρτογράφηση με λέιζερ / χημική ουσία για το άνοιγμα μικρών θυλάκων στο στρώμα παθητικοποίησης
Αυτά τα δύο βήματα δεν προσθέτουν σημαντικό κόστος στη διαδικασία κατασκευής των ηλιακών κυψελών και οδηγούν σε ηλιακά κύτταρα υψηλότερης ποιότητας, πιο πυκνά. Ένα κλασικό εμπόδιο στη νέα τεχνολογία ηλιακών κυψελών είναι το κόστος της παραγωγής νέου εξοπλισμού και τα ηλιακά κύτταρα PERC απαιτούν πολύ λίγες νομισματικές επενδύσεις για την αναβάθμιση σε ένα καλύτερο προϊόν.
Ροή διεργασιών PERC και διφασικών ηλιακών κυψελών PERC
PERC και BiPERC (Bifacial PERC) ροή της διαδικασίας δείχνει στην ακόλουθη εικόνα.
Οφέλη από την τεχνολογία PERC για επενδύσεις σε φωτοβολταϊκά
Οι ηλιακοί συλλέκτες που κατασκευάζονται με τεχνολογία PERC υποδεικνύουν περισσότερες ηλιακές εγκαταστάσεις πυκνότητας ενέργειας Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να παράγετε την ίδια ποσότητα ενέργειας με λιγότερες PERC ηλιακούς συλλέκτες από ό, τι θα χρησιμοποιούσαν με πιο συμβατικά ηλιακά πάνελ. Συνεπώς, με την ανάγκη λιγότερων ηλιακών συλλεκτών για την εγκατάστασή σας, το κόστος σας μπορεί να μειωθεί. Επιπλέον, όσο λιγότερα πάνελ χρειάζεστε, τόσο μεγαλύτερη ευελιξία έχετε στην οροφή σας για να τοποθετήσετε τους πίνακες σας. Αν ο κατάλληλος χώρος οροφής είναι περιορισμένος, η χρήση ηλιακών συλλεκτών PERC ή οποιουδήποτε προϊόντος πάνελ υψηλής απόδοσης μπορεί να κάνει μια ηλιακή εγκατάσταση ικανή για την ισχύ που χρειάζεστε πραγματικότητα.
Η μείωση του αριθμού των ηλιακών συλλεκτών που χρειάζεστε έχει το πλεονέκτημα να μειώσει το κόστος του συστήματος ισορροπίας (BOS) για το ηλιακό σας σύστημα. Τα έξοδα BOS είναι γενικά οποιεσδήποτε δαπάνες που σχετίζονται με τα στοιχεία ηλιακής εγκατάστασης που δεν είναι τα ίδια τα ηλιακά στοιχεία. Οι μετατροπείς , οι συστοιχίες και η καλωδίωση επηρεάζουν το κόστος BOS σας, και όσο λιγότερα πάνελ χρειάζεστε, τόσο λιγότερα συμπληρωματικά εξαρτήματα θα χρειαστείτε.
