E cellule fotovoltaiche (PV) sò tipicamente fatte di materiali semiconduttori cum'è u siliciu è presentanu elettrodi sia pusitivi sia negativi. Quandu sò esposte à a luce solare, si verifica l'effettu fotovoltaicu, cunvertendu istantaneamente l'energia luminosa in energia elettrica in forma di corrente continua (DC). Questa elettricità pò esse almacenata in batterie o cunvertita in corrente alternata (AC) via un inverter per risponde à diversi bisogni energetichi. E cellule fotovoltaiche sò spessu cunnesse in serie o parallelu per furmà moduli, chì sò poi assemblati in matrici per produzioni energetiche più grandi.
1. Celle di Campu di Superficie Posteriore in Alluminiu (BSF)
Struttura è Principiu
E cellule BSF sò un tipu cumunu di cellula solare chì utilizanu un rivestimentu d'aluminiu cum'è elettrodu posteriore. Questu forma un campu elettricu posteriore chì aiuta à guidà l'elettroni versu l'elettrodu posteriore, aumentendu l'efficienza di cunversione energetica. U prucessu di pruduzzione implica u dopaggiu di a superficia di siliciu cù fosforu per creà una regione di tipu N, l'applicazione di una pellicola o di un rivestimentu per furmà una regione di tipu P nantu à a parte anteriore, è a furmazione di una giunzione pn. Infine, si aghjungenu griglie metalliche per raccoglie a corrente.
Storia di u sviluppu
Pruposte per a prima volta in u 1973, e cellule BSF eranu a prima struttura di cellule di siliciu cristallinu cummercializata. In u 2016, rapprisentavanu più di u 90% di a quota di mercatu.
Vantaghji
E cellule BSF sò notevuli per a so simplicità, a so efficacia in termini di costi è a so tecnulugia matura.
2. Celle PERC
Origine di a denominazione
PERC significa Emettitore Passivatu è Cella Posteriore.
Prucessu è Prestazione
Basendu si nantu à e cellule BSF tradiziunali, a tecnulugia PERC aghjusta duie tappe chjave: a passivazione di a superficia posteriore è l'apertura laser, aumentendu significativamente l'efficienza. U prucessu di fabricazione include a pulizia è a testurizazione di i wafer, a diffusione per creà giunzioni pn, u doping laser per emettitori selettivi, a passivazione posteriore, a perforazione laser, a stampa serigrafica, a sinterizzazione è i test.
Vantaghji
E cellule PERC presentanu una struttura simplice, un prucessu di fabricazione cortu è una alta maturità di l'equipaggiu.
3. Cellule di eterogiunzione (HJT)
Struttura
E cellule HJT sò cellule solari ibride chì combinanu substrati di siliciu cristallinu è filmi di siliciu amorfu. Incorporanu strati di siliciu amorfu intrinseci à l'interfaccia di eterogiunzione per passivà e superfici anteriore è posteriore. A struttura simmetrica include un substratu di siliciu cristallinu di tipu N, un stratu di siliciu amorfu Pi nantu à u latu rivoltu à a luce, un stratu di siliciu amorfu iN nantu à u retro, è elettrodi è barre collettrici trasparenti nantu à i dui lati. Si tratta di cellule bifaciali.
Vantaghji
E cellule HJT vantanu una alta efficienza, una bassa degradazione, un bassu coefficiente di temperatura, una alta bifacialità, prucessi simplificati è l'idoneità per wafer più sottili.
4. Celle TOPCon
Principiu Tecnicu
E cellule TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) sò basate annantu à u principiu di u purtatore selettivu. Presentanu un stratu d'ossidu di siliciu ultra-sottile è un stratu di siliciu drogatu nantu à u spinu, furmendu una struttura di cuntattu passivata. Questu riduce a ricombinazione di cuntattu di a superficia è di u metallu, creendu un putenziale significativu per u miglioramentu di l'efficienza in e cellule N-PERT.
Caratteristiche di u prucessu
E cellule TOPCon utilizanu substrati di silicone di tipu N è richiedenu cambiamenti minimi à e linee di pruduzzione di tipu P esistenti, cum'è l'aghjunta di apparecchiature di diffusione di boru è di deposizione di film sottili. Eliminanu a necessità di aperture posteriori è allineamentu, simplificendu a fabricazione è migliurendu a compatibilità cù i prucessi di e cellule PERC è N-PERT.
Vantaghji
E cellule TOPCon mostranu una bassa degradazione, una alta bifacialità è un bassu coefficiente di temperatura, dendu prestazioni eccellenti in e centrale solari.
5. Cellule IBC
Struttura è Principiu
E cellule IBC (Interdigitated Back Contact) spostanu tutte e linee di griglia di l'elettrodi frontali in daretu, urganizendu e giunzioni pn è i cuntatti metallichi in un mudellu interdigitatu. Questu riduce l'ombreggiatura è aumenta l'assorbimentu di a luce. Senza cuntatti metallichi frontali, e cellule IBC furniscenu una zona attiva più grande per a cunversione di i fotoni.
Integrazione di a tecnulugia
E cellule IBC ponu integrà si cù altre tecnulugie cum'è PERC, TOPCon, HJT, è perovskite, furmendu cellule ibride avanzate cum'è "TBC" (TOPCon-IBC) è "HBC" (HJT-IBC).
Potenziale d'applicazione
Cù u so design esteticamente piacevule, e cellule IBC sò adatte per u fotovoltaicu integratu in l'edificiu (BIPV) è anu forti prospettive cummerciali.
Cunclusione
Ogni tipu di cellula fotovoltaica offre vantaghji unichi è ghjoca un rolu fundamentale in u prugressu di e tecnulugie di l'energia solare. Attraversu l'innuvazione cuntinua, ste tecnulugie stanu guidendu a crescita è a trasfurmazione di l'industria fotovoltaica.
