Fotovoltaïese (PV) selle word tipies van halfgeleiermateriale soos silikon gemaak en beskik oor beide positiewe en negatiewe elektrodes. Wanneer dit aan sonlig blootgestel word, vind die fotovoltaïese effek plaas, wat ligenergie onmiddellik in elektriese energie in die vorm van gelykstroom (GS) omskakel. Hierdie elektrisiteit kan óf in batterye gestoor word óf via 'n omsetter na wisselstroom (WS) omgeskakel word om aan uiteenlopende energiebehoeftes te voldoen. PV-selle word dikwels in serie of parallel gekoppel om modules te vorm, wat dan in skikkings vir groter energie-uitsette saamgestel word.
1. Aluminium Agteroppervlakveld (BSF) Selle
Struktuur en Beginsel
BSF-selle is 'n algemene tipe sonsel wat 'n aluminiumlaag as die agterste elektrode gebruik. Dit vorm 'n agterste elektriese veld wat help om elektrone na die agterste elektrode te dryf, wat energie-omskakelingsdoeltreffendheid verbeter. Die produksieproses behels die dotering van die silikonoppervlak met fosfor om 'n N-tipe gebied te skep, die aanwending van 'n film of laag om 'n P-tipe gebied aan die voorkant te vorm, en die vorming van 'n pn-voegvlak. Laastens word metaalroosters bygevoeg om stroom te versamel.
Ontwikkelingsgeskiedenis
BSF-selle, wat die eerste keer in 1973 voorgestel is, was die vroegste kommersiële kristallyne silikonselstruktuur. Teen 2016 het hulle meer as 90% van die markaandeel uitgemaak.
Voordele
BSF-selle is opmerklik vir hul eenvoud, koste-effektiwiteit en volwasse tegnologie.
2. PERC-selle
Naamgewing Oorsprong
PERC staan vir Gepassiveerde Emitter en Agtersel.
Proses en Prestasie
Deur voort te bou op tradisionele BSF-selle, voeg PERC-tegnologie twee sleutelstappe by: passivering van die agterste oppervlak en laseropening, wat doeltreffendheid aansienlik verhoog. Die vervaardigingsproses sluit in die skoonmaak en teksturering van wafers, diffusie om pn-voegpunte te skep, laserdoping vir selektiewe emitters, passivering van die agterste oppervlak, laserboorwerk, skermdruk, sintering en toetsing.
Voordele
PERC-selle beskik oor 'n eenvoudige struktuur, 'n kort vervaardigingsproses en hoë toerustingvolwassenheid.
3. Heterojunksie (HJT) selle
Struktuur
HJT-selle is hibriede sonselle wat kristallyne silikonsubstrate en amorfe silikonfilms kombineer. Hulle bevat intrinsieke amorfe silikonlae by die heterojunksie-koppelvlak om die voor- en agteroppervlaktes te passiveer. Die simmetriese struktuur sluit 'n N-tipe kristallyne silikonsubstraat, 'n Pi-amorfe silikonlaag aan die liggerigte kant, 'n iN-amorfe silikonlaag aan die agterkant, en deursigtige elektrodes en busstawe aan beide kante in. Dit is bifasiale selle.
Voordele
HJT-selle spog met hoë doeltreffendheid, lae degradasie, 'n lae temperatuurkoëffisiënt, hoë bifasialiteit, vereenvoudigde prosesse en geskiktheid vir dunner wafers.
4. TOPCon-selle
Tegniese Beginsel
TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) selle is gebaseer op die selektiewe draerbeginsel. Hulle beskik oor 'n ultra-dun silikonoksiedlaag en 'n gedoteerde silikonlaag aan die agterkant, wat 'n gepassiveerde kontakstruktuur vorm. Dit verminder oppervlak- en metaalkontakrekombinasie, wat beduidende potensiaal vir doeltreffendheidsverbetering in N-PERT-selle skep.
Proseskenmerke
TOPCon-selle gebruik N-tipe silikonsubstrate en vereis minimale veranderinge aan bestaande P-tipe produksielyne, soos die byvoeging van boordiffusie- en dunfilmafsettingstoerusting. Hulle elimineer die behoefte aan agteropeninge en belyning, wat vervaardiging vereenvoudig en versoenbaarheid met PERC- en N-PERT-selprosesse verbeter.
Voordele
TOPCon-selle vertoon lae degradasie, hoë bifasialiteit en 'n lae temperatuurkoëffisiënt, wat uitstekende prestasie in sonkragaanlegte lewer.
5. IBC-selle
Struktuur en Beginsel
Ingevlegte Agterkontak (IBC) selle verskuif alle voorste elektrode roosterlyne na agter, wat die pn-aansluitings en metaalkontakte in 'n ineengevlegte patroon rangskik. Dit verminder skaduwee en verhoog ligabsorpsie. Sonder voorste metaalkontakte bied IBC selle 'n groter aktiewe area vir fotonomskakeling.
Tegnologie-integrasie
IBC-selle kan met ander tegnologieë soos PERC, TOPCon, HJT en perovskiet integreer, wat gevorderde hibriede selle soos "TBC" (TOPCon-IBC) en "HBC" (HJT-IBC) vorm.
Toepassingspotensiaal
Met hul esteties aangename ontwerp is IBC-selle goed geskik vir gebou-geïntegreerde fotovoltaïese eenhede (BIPV) en hou hulle sterk kommersiële vooruitsigte in.
Gevolgtrekking
Elke tipe FV-sel bied unieke voordele en speel 'n sentrale rol in die bevordering van sonkragtegnologieë. Deur voortdurende innovasie dryf hierdie tegnologieë die groei en transformasie van die fotovoltaïese bedryf aan.
