Mae celloedd ffotofoltäig (PV) fel arfer yn cael eu gwneud o ddeunyddiau lled-ddargludyddion fel silicon ac mae ganddynt electrodau positif a negatif. Pan gânt eu hamlygu i olau'r haul, mae'r effaith ffotofoltäig yn digwydd, gan drosi ynni golau ar unwaith yn ynni trydanol ar ffurf cerrynt uniongyrchol (DC). Gellir storio'r trydan hwn naill ai mewn batris neu ei drosi'n gerrynt eiledol (AC) trwy wrthdroydd i ddiwallu anghenion ynni amrywiol. Yn aml, mae celloedd PV yn cael eu cysylltu mewn cyfres neu'n gyfochrog i ffurfio modiwlau, sydd wedyn yn cael eu cydosod yn araeau ar gyfer allbynnau ynni mwy.
1. Celloedd Maes Arwyneb Cefn Alwminiwm (BSF)
Strwythur ac Egwyddor
Mae celloedd BSF yn fath cyffredin o gell solar sy'n defnyddio haen alwminiwm fel yr electrod cefn. Mae hyn yn ffurfio maes trydan cefn sy'n helpu i yrru electronau i'r electrod cefn, gan wella effeithlonrwydd trosi ynni. Mae'r broses gynhyrchu yn cynnwys dopio wyneb y silicon â ffosfforws i greu rhanbarth math-N, rhoi ffilm neu haen i ffurfio rhanbarth math-P ar y blaen, a ffurfio cyffordd pn. Yn olaf, ychwanegir gridiau metel i gasglu cerrynt.
Hanes Datblygu
Wedi'u cynnig gyntaf ym 1973, celloedd BSF oedd y strwythur celloedd silicon crisialog cyntaf i gael eu masnacheiddio. Erbyn 2016, roeddent yn cyfrif am dros 90% o gyfran y farchnad.
Manteision
Mae celloedd BSF yn nodedig am eu symlrwydd, eu cost-effeithiolrwydd, a'u technoleg aeddfed.
2. Celloedd PERC
Tarddiad Enwi
Mae PERC yn sefyll am Allyrrydd Goddefol a Chell Gefn.
Proses a Pherfformiad
Gan adeiladu ar gelloedd BSF traddodiadol, mae technoleg PERC yn ychwanegu dau gam allweddol: goddefu wyneb cefn ac agor â laser, gan roi hwb sylweddol i effeithlonrwydd. Mae'r broses weithgynhyrchu yn cynnwys glanhau a gweadu wafferi, trylediad i greu cyffyrdd pn, dopio laser ar gyfer allyrwyr dethol, goddefu cefn, drilio â laser, argraffu sgrin, sintro, a phrofi.
Manteision
Mae celloedd PERC yn cynnwys strwythur syml, proses weithgynhyrchu fer, ac aeddfedrwydd offer uchel.
3. Celloedd Hetero-gyffordd (HJT)
Strwythur
Celloedd solar hybrid yw celloedd HJT sy'n cyfuno swbstradau silicon crisialog a ffilmiau silicon amorffaidd. Maent yn ymgorffori haenau silicon amorffaidd cynhenid ar y rhyngwyneb hetero-gyffordd i oddefoli'r arwynebau blaen a chefn. Mae'r strwythur cymesur yn cynnwys swbstrad silicon crisialog math-N, haen silicon amorffaidd Pi ar yr ochr sy'n wynebu golau, haen silicon amorffaidd iN ar y cefn, ac electrodau a bariau bysiau tryloyw ar y ddwy ochr. Celloedd deuwynebol yw'r rhain.
Manteision
Mae celloedd HJT yn ymfalchïo mewn effeithlonrwydd uchel, diraddio isel, cyfernod tymheredd isel, deuwynebedd uchel, prosesau symlach, ac addasrwydd ar gyfer wafferi teneuach.
4. Celloedd TOPCon
Egwyddor Dechnegol
Mae celloedd TOPCon (Cyswllt Oddefol Ocsid Twnnel) yn seiliedig ar yr egwyddor cludwr dethol. Maent yn cynnwys haen silicon ocsid ultra-denau a haen silicon wedi'i dopio ar y cefn, gan ffurfio strwythur cyswllt goddefol. Mae hyn yn lleihau ailgyfuno cyswllt arwyneb a metel, gan greu potensial sylweddol ar gyfer gwella effeithlonrwydd mewn celloedd N-PERT.
Nodweddion y Broses
Mae celloedd TOPCon yn defnyddio swbstradau silicon math-N ac mae angen newidiadau lleiaf posibl ar linellau cynhyrchu math-P presennol, fel ychwanegu offer trylediad boron a dyddodiad ffilm denau. Maent yn dileu'r angen am agoriadau cefn ac aliniad, gan symleiddio gweithgynhyrchu a gwella cydnawsedd â phrosesau celloedd PERC ac N-PERT.
Manteision
Mae celloedd TOPCon yn arddangos diraddio isel, deuwynebedd uchel, a chyfernod tymheredd isel, gan gynhyrchu perfformiad rhagorol mewn gorsafoedd pŵer solar.
5. Celloedd IBC
Strwythur ac Egwyddor
Mae celloedd Cyswllt Cefn Rhyngrwyd (IBC) yn adleoli'r holl linellau grid electrod ochr flaen i'r cefn, gan drefnu'r cyffyrdd pn a'r cysylltiadau metel mewn patrwm rhyngrwyd. Mae hyn yn lleihau cysgodi ac yn cynyddu amsugno golau. Heb gysylltiadau metel ochr flaen, mae celloedd IBC yn darparu ardal weithredol fwy ar gyfer trosi ffotonau.
Integreiddio Technoleg
Gall celloedd IBC integreiddio â thechnolegau eraill fel PERC, TOPCon, HJT, a perovskite, gan ffurfio celloedd hybrid uwch fel "TBC" (TOPCon-IBC) a "HBC" (HJT-IBC).
Potensial y Cais
Gyda'u dyluniad esthetig pleserus, mae celloedd IBC yn addas iawn ar gyfer ffotofoltäig integredig adeiladau (BIPV) ac mae ganddynt ragolygon masnachol cryf.
Casgliad
Mae pob math o gell ffotofoltäig yn cynnig manteision unigryw ac yn chwarae rhan ganolog wrth ddatblygu technolegau pŵer solar. Trwy arloesi parhaus, mae'r technolegau hyn yn sbarduno twf a thrawsnewidiad y diwydiant ffotofoltäig.
