PERC — почему за ним будущее?

Технология солнечных элементов PERC: Почему она будет доминировать в ближайшем будущем?

Устройство PERC солнечного элемента
Устройство PERC солнечного элемента

Последние несколько лет технология изготовления солнечных элементов PERC является одним из фаворитов научно-исследовательских работ в фотоэлектрической индустрии.

PERC означает Passivated Emitter Rear Contact (пассивированный эмиттер задний контакт), и означает диэлектрический слой на задней части PERC солнечного элемента.

Этот слой на задней части солнечного элемента помогает отражать свет, который проходит через солнечный элемент, обратно внутрь элемента, поэтому он может генерировать больше свободных электронов. Этот эффект также известен как backside passivation (пассивирование задней стороны).

PERC: увеличение КПД и уменьшение себестоимости?

Солнечные элементы PERC - почему за ними будущее?Исследования в области фотоэнергетики сейчас проводятся в основных 2 направлениях — уменьшение цены и повышение эффективности.

Солнечные элементы, изготовленные по технологии PERC имеют эффективность более 20%. Это обеспечивает им преимущество по сравнению с обычными кремниевыми солнечными элементами p-типа, которые имеют КПД около 17-19%.

Эта разница в эффективности добавляет 3-5 Вт номинальной мощности для PERC модуля с 60 солнечными элементами по сравнению с обычным солнечным модулем.

Кроме более высокой эффективности, солнечные элементы PERC потенциально имеют и экономическое преимущество. Однако, для того, чтобы PERC модули стали дешевле обычных,  потребуется существенное увеличение производственных мощностей.

В нашем ассортименте тоже есть солнечные модули PERC. В настоящее время это монокристаллические модули TW-Solar, JA Solar JAM и Suntech Power HyPro.  Перейдите в наш Интернет-магазин для просмотра цен и покупки.

Почему PERC будет доминирующей технологией солнечных элементов?

Прогнозируемые доли производства солнечных элементов различных типов
Прогнозируемые доли производства солнечных элементов различных типов.

Так как PERC совместим с существующим оборудованием для производства  технологией, переход на новую технологию для производителей будет несложным. Прогнозы производства солнечных элементов различного типа приведены выше на графике (Источник).

Много азиатских производителей, таких как JA Solar, Trina Solar, NeoSolar, Gintech, Hanwha Q Cells и Suntech, уже обновили свои производственные линии или находятся в процессе модернизации (см. окончание статьи для более подробной информации).

Почему PERC технология улучшает работу солнечного элемента?

Солнечные элементы PERC имеют дополнительный слой на задней стороне элемента. Этот дополнительный слой называется dielectric passivation layer (DPL).

Устройство обычного солнечного элемента
Устройство обычного кремниевого солнечного элемента
Устройство PERC солнечного элемента
Устройство PERC солнечного элемента
Различия обычного и PERC солнечного элемента

Есть 3 основные причины, почему диэлектрический пассивированный слой увеличивает эффективность солнечного элемента: 

  1. Дополнительный DPL уменьшает рекомбинацию электронов:
    Рекомбинация электронов в общем случае блокирует свободное перемещение электронов в солнечном элементе, что означает, что он не может достигнуть максимальной эффективности. В PERC электроны, генерируемые около заднего контакта могут свободно двигаться к эмиттеру  и увеличивать генерируемый ток.
  2. Дополнительный диэлектрически пассивированный слой увеличивает способность солнечного элемента «ловить» солнечный свет:
    Диэлектрический слой отражает свет, прошедший сквозь солнечный элемент. Этот отраженный свет генерирует дополнительный ток в солнечном элементе.
  3. Дополнительный диэлектрически пассивированный слой отражает свет с длиной волны более 1180 нм за пределы солнечного элемента. В обычном элементе эта часть солнечного света приводит к нагреву элемента:
    Кремниевые солнечные элементы не поглощают свет с длиной волны более 1180 нанометров. В обычных солнечных элементах этот свет абсорбируется задним металлизированным слоем и преобразуется в тепло. PERC элемент отражает часть солнечного света от диэлектрического слоя

    Как известно, нагрев снижает эффективность солнечных элементов. Диэлектрический пассивированный слой отражает свет с длиной волны более 1180 нм за пределы солнечного элемента и помогает солнечному элементу работать более эффективно за счет меньшего нагрева.

Как солнечный элемент генерирует электричество?

Принцип работы солнечного элемента
Принцип работы солнечного элемента

Стандартный кремниевый кристаллический солнечный элемент состоит из 2 слоев с различными электрическими свойствами. Эти 2 слоя называются база и эмиттер. Место, где эти два слоя соединяются между собой, называется p-n переход.

Электрическое поле генерируется именно в переходе. Отрицательно заряженные электроны движутся к эмиттеру от перехода. Когда на элемент воздействует солнечный свет, фотоны выбивают электроны из атомов кремния. Эти электроны свободно могут перемещаться по слою кремния. Однако, электроны формируют электрический ток только если они достигают перехода между эмиттером и базой. Как только они достигают перехода, они перескакивают переход (точнее, его потенциал) и образуют разность потенциалов в солнечном элементе. Подробнее…

Различные длины волн света

Короткие длины волн (голубой свет) в основном генерируют электроны около поверхности солнечного элемента, а длинные длины волн (красный свет) генерируют электроны в задней части солнечного элемента. Часть длинноволнового спектра проходит сквозь кремний без генерации электронов.

Здесь возникает разница с солнечным элементом с PERC.

Как PERC элемент преобразует свет с разной длиной волны?

PERC увеличивает КПД солнечного элемента за счет дополнительного  преобразования длинноволнового спектра света. Такого света обычно больше утром и вечером (когда свет проходит через атмосферу под углом) или во время облачных дней. В это время коротковолновый свет поглощается атмосферой, а длинноволновый достигает поверхности Земли.

Поэтому основная причина, почему PERC генерирует больше энергии — это отражение части света от диэлектрического слоя в задней части солнечного элемента. Это ведет к полезному использованию дополнительной порции красного света, особенно утром, вечером и в облачную погоду.

Как визуально отличить PERC солнечных элемент от стандартного?

Солнечные элементы PERC в основном отличаются тыльной стороной. Ниже приведены фотографии PERC солнечных элементов.

 

Источники:
  1. Sinovoltaics
  2. PV-Tech
  3. Jinko Solar
  4. solarchoice.net.au

Перейти к покупке PERC монокристаллических модулей в нашем Интернет-магазине

Эта статья прочитана 10083 раз(а)!

Продолжить чтение

  • 10000
    Монокристаллические или поликристаллические солнечные модули: Какие лучше выбрать? Ваша цель: Установить солнечную фотоэлектрическую систему, которая поможет вам уменьшить расходы на электроэнергию. Проблема: На рынке очень много разных моделей и типов солнечных модулей, и это вас запутало. одни продавцы утверждают, монокристаллические…
  • 10000
    Руководство для покупателя по выбору солнечных панелей При перепечатке ссылка на этот сайт обязательна, См. Правила копирования. "Ваш Солнечный Дом" Общее правило при покупке солнечных модулей Другие статьи Руководства Последние несколько лет, очень много компаний, начиная от ландшафтных дизайнеров до…
  • 10000
    Как работают солнечные элементы и их основные показатели Структура солнечного элемента из кремния 1. свет (фотоны)   2. лицевой контакт  3. отрицательный слой 4. переходной слой  5. положительный слой  6. задний контакт Солнечные элементы (СЭ) изготавливаются из материалов, которые напрямую преобразуют солнечный свет в…
  • 10000
    Как правильно выбирать солнечные элементы и модули В первую очередь, нужно обратить внимание на технические параметры солнечного модуля. Основные из них перечислены ниже. Также, нужно проверить качество изготовления и отсутствие визуальных дефектов на солнечных элементах, стекле, защитной пленке и раме…
  • 60
    Китайские солнечные модули - как не ошибиться при покупке? В последнее время на рынке появилось много предложений по китайским солнечным модулям. Действительно, в Китае сейчас производится бОльшая часть всех производимых в мире солнечных модулей. Есть среди них и качественные, отвечающие…
  • 54
    Фотоэлектрический эффект и ВАХ Для генерации электричества от солнца вам нужен солнечный модуль, который состоит из одного или многих солнечных фотоэлектрических элементов. Когда на солнечный элемент падает солнечных свет, материал солнечного элемента поглощает часть солнечного света (фотоны). Каждый фотон имеет…

Google рекомендует

Реклама

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *