Fotovoltaik (PV) elementlər adətən silikon kimi yarımkeçirici materiallardan hazırlanır və həm müsbət, həm də mənfi elektrodlara malikdir. Günəş işığına məruz qaldıqda, fotovoltaik effekt yaranır və işıq enerjisini dərhal birbaşa cərəyan (DC) şəklində elektrik enerjisinə çevirir. Bu elektrik enerjisi ya batareyalarda saxlanıla bilər, ya da müxtəlif enerji ehtiyaclarını ödəmək üçün invertor vasitəsilə alternativ cərəyana (AC) çevrilə bilər. PV elementləri tez-tez forma modullarına ardıcıl və ya paralel şəkildə qoşulur və daha sonra daha böyük enerji çıxışı üçün massivlərə yığılır.
1. Alüminium Arxa Səth Sahəsi (BSF) Hüceyrələri
Struktur və Prinsip
BSF elementləri arxa elektrod kimi alüminium örtükdən istifadə edən geniş yayılmış günəş elementi növüdür. Bu, elektronları arxa elektroda yönəltməyə kömək edən və enerji çevrilmə səmərəliliyini artıran arxa elektrik sahəsi yaradır. İstehsal prosesi, N tipli bir bölgə yaratmaq üçün silikon səthini fosforla doplamağı, ön tərəfdə P tipli bir bölgə yaratmaq üçün bir film və ya örtük tətbiq etməyi və pn qovşağının formalaşdırılmasını əhatə edir. Nəhayət, cərəyan toplamaq üçün metal şəbəkələr əlavə olunur.
İnkişaf Tarixi
İlk dəfə 1973-cü ildə təklif edilən BSF hüceyrələri ən erkən kommersiyalaşdırılmış kristal silikon hüceyrə quruluşu idi. 2016-cı ilə qədər onlar bazar payının 90%-dən çoxunu təşkil edirdi.
Üstünlüklər
BSF hüceyrələri sadəliyi, səmərəliliyi və yetkin texnologiyası ilə diqqət çəkir.
2. PERC Hüceyrələri
Adlandırmanın Mənşəyi
PERC, Passivləşdirilmiş Emitter və Arxa Hüceyrə deməkdir.
Proses və Performans
Ənənəvi BSF hüceyrələrinə əsaslanan PERC texnologiyası iki əsas mərhələ əlavə edir: arxa səth passivasiyası və lazer açılması, səmərəliliyi əhəmiyyətli dərəcədə artırır. İstehsal prosesinə lövhələrin təmizlənməsi və teksturlaşdırılması, pn qovşaqları yaratmaq üçün diffuziya, selektiv emitterlər üçün lazer aşqarlanması, arxa passivasiya, lazer qazması, ekran çapı, sinterləmə və sınaq daxildir.
Üstünlüklər
PERC hüceyrələri sadə bir quruluşa, qısa istehsal prosesinə və yüksək avadanlıq yetkinliyinə malikdir.
3. Heterokeçid (HJT) hüceyrələri
Quruluş
HJT hüceyrələri kristal silikon substratlarını və amorf silikon təbəqələrini birləşdirən hibrid günəş hüceyrələridir. Onlar ön və arxa səthləri passivləşdirmək üçün heterokeçid interfeysində daxili amorf silikon təbəqələrini özündə birləşdirirlər. Simmetrik quruluşa N tipli kristal silikon substrat, işığa baxan tərəfdə Pi amorf silikon təbəqəsi, arxada iN amorf silikon təbəqəsi və hər iki tərəfdə şəffaf elektrodlar və şinlər daxildir. Bunlar ikiüzlü hüceyrələrdir.
Üstünlüklər
HJT hüceyrələri yüksək səmərəlilik, aşağı parçalanma, aşağı temperatur əmsalı, yüksək bifasiallıq, sadələşdirilmiş proseslər və daha nazik lövhələr üçün uyğunluqla öyünür.
4. TOPCon Hüceyrələri
Texniki Prinsip
TOPCon (Tunel Oksid Passivləşdirilmiş Kontakt) hüceyrələri selektiv daşıyıcı prinsipinə əsaslanır. Onlar ultra nazik silikon oksid təbəqəsinə və arxa tərəfində aşqarlanmış silikon təbəqəsinə malikdir və passivləşdirilmiş kontakt strukturu əmələ gətirir. Bu, səth və metal kontakt rekombinasiyasını azaldır və N-PERT hüceyrələrində səmərəliliyin artırılması üçün əhəmiyyətli potensial yaradır.
Proses Xüsusiyyətləri
TOPCon hüceyrələri N-tipli silikon substratlarından istifadə edir və mövcud P-tipli istehsal xətlərində minimal dəyişikliklər tələb edir, məsələn, bor diffuziyası və nazik təbəqəli çökmə avadanlığı əlavə olunur. Onlar arxa açılışlara və hizalanmaya ehtiyacı aradan qaldırır, istehsalı sadələşdirir və PERC və N-PERT hüceyrə prosesləri ilə uyğunluğu artırır.
Üstünlüklər
TOPCon hüceyrələri aşağı parçalanma, yüksək bifasiallıq və aşağı temperatur əmsalı nümayiş etdirir və günəş elektrik stansiyalarında əla performans göstərir.
5. IBC Hüceyrələri
Struktur və Prinsip
Rəqəmlərarası Arxa Kontakt (IBC) hüceyrələri bütün ön tərəfdəki elektrod şəbəkə xətlərini arxaya köçürərək pn qovşaqlarını və metal kontaktları rəqəmlərarası bir şəkildə yerləşdirir. Bu, kölgəliyi azaldır və işığın udulmasını artırır. Ön tərəfdəki metal kontaktlar olmadığı üçün IBC hüceyrələri foton çevrilməsi üçün daha böyük aktiv sahə təmin edir.
Texnologiya İnteqrasiyası
IBC hüceyrələri PERC, TOPCon, HJT və perovskit kimi digər texnologiyalarla inteqrasiya olunaraq "TBC" (TOPCon-IBC) və "HBC" (HJT-IBC) kimi inkişaf etmiş hibrid hüceyrələr əmələ gətirə bilər.
Tətbiq Potensialı
Estetik cəhətdən xoş dizaynı ilə IBC hüceyrələri binaya inteqrasiya olunmuş fotovoltaiklər (BIPV) üçün çox uyğundur və güclü kommersiya perspektivlərinə malikdir.
Nəticə
Hər bir fotovoltaik element növü özünəməxsus üstünlüklər təklif edir və günəş enerjisi texnologiyalarının inkişafında mühüm rol oynayır. Davamlı innovasiya vasitəsilə bu texnologiyalar fotovoltaik sənayesinin böyüməsinə və transformasiyasına təkan verir.
