Ljósvirkar rafhlöður (PV) eru yfirleitt gerðar úr hálfleiðaraefnum eins og sílikoni og eru með bæði jákvæða og neikvæða rafskaut. Þegar þær verða fyrir sólarljósi eiga sér stað ljósvirkni sem breytir ljósorku samstundis í raforku í formi jafnstraums (DC). Þessari raforku er annað hvort hægt að geyma í rafhlöðum eða breyta í riðstraum (AC) með inverter til að mæta fjölbreyttum orkuþörfum. Sólvirkar rafhlöður eru oft tengdar í röð eða samsíða til að mynda einingar, sem síðan eru settar saman í raðir fyrir stærri orkuframleiðslu.
1. Álbakflötsreitsfrumur (BSF)
Uppbygging og meginregla
BSF-frumur eru algeng tegund sólarsellu sem nota álhúð sem afturrafskaut. Þetta myndar afturrafsvið sem hjálpar til við að beina rafeindum að afturrafskautinu og eykur þannig orkunýtni. Framleiðsluferlið felur í sér að blanda fosfór á kísilflötinn til að búa til N-gerð svæði, setja filmu eða húðun á til að mynda P-gerð svæði að framan og mynda pn-gat. Að lokum eru málmnet bætt við til að safna straumi.
Þróunarsaga
BSF-frumur voru fyrst kynntar árið 1973 og voru fyrstu markaðssettu kristallaða kísilfrumuuppbyggingin. Árið 2016 námu þær yfir 90% markaðshlutdeild.
Kostir
BSF-frumur eru þekktar fyrir einfaldleika, hagkvæmni og þroskaða tækni.
2. PERC frumur
Uppruni nafngiftar
PERC stendur fyrir óvirkan sendi og aftari klefa.
Ferli og frammistaða
PERC tæknin byggir á hefðbundnum BSF frumum og bætir við tveimur lykilþrepum: að aftanverðu yfirborðsóvirkjun og leysigeislaopnun, sem eykur skilvirkni verulega. Framleiðsluferlið felur í sér hreinsun og áferð á skífum, dreifingu til að búa til pn-tengingar, leysigeislun fyrir sértæka geislagjafa, að aftanverðu óvirkjun, leysigeislaborun, skjáprentun, sintrun og prófanir.
Kostir
PERC frumur eru með einfalda uppbyggingu, stutt framleiðsluferli og mikinn búnaðarþroska.
3. Ósamhverf frumur (HJT)
Uppbygging
HJT sólarsellur eru blendingar sólarsellur sem sameina kristallað kísill undirlag og ókristallað kísill filmu. Þær innihalda innri ókristallað kísill lög á tengifletinum milli tenginga til að gera fram- og afturfleti óvirka. Samhverfa uppbyggingin inniheldur N-gerð kristallað kísill undirlag, Pi ókristallað kísill lag á ljóshliðinni, iN ókristallað kísill lag á bakhliðinni og gegnsæ rafskaut og straumleiðara á báðum hliðum. Þetta eru tvíhliða sólarsellur.
Kostir
HJT frumur státa af mikilli skilvirkni, lágri niðurbroti, lágum hitastuðli, mikilli tvíhliða einangrun, einfölduðum ferlum og hentugleika fyrir þynnri skífur.
4. TOPCon frumur
Tæknileg meginregla
TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) rafhlöður eru byggðar á meginreglunni um sértækan burðarefni. Þær eru með afarþunnu kísilloxíðlagi og efnuðu kísilllagi að aftan, sem myndar óvirka snertibyggingu. Þetta dregur úr endurröðun yfirborðs- og málmsnertis, sem skapar verulega möguleika á aukinni skilvirkni í N-PERT rafhlöðum.
Ferliseiginleikar
TOPCon frumur nota N-gerð kísil undirlag og þurfa lágmarksbreytingar á núverandi P-gerð framleiðslulínum, svo sem að bæta við búnaði fyrir bórdreifingu og þunnfilmuútfellingu. Þær útrýma þörfinni fyrir opnanir að aftan og röðun, einfalda framleiðslu og auka samhæfni við PERC og N-PERT frumuferla.
Kostir
TOPCon frumur sýna litla niðurbrotsgetu, mikla tvíhliða eiginleika og lágan hitastuðul, sem skilar framúrskarandi afköstum í sólarorkuverum.
5. IBC frumur
Uppbygging og meginregla
Samtengdar baktengisfrumur (IBC) færa allar framhliðar rafskautslínur aftur á bak og raða pn-tengingum og málmtengingum í samtengdu mynstri. Þetta dregur úr skugga og eykur ljósgleypni. Þar sem engar málmtengingar eru að framan bjóða IBC-frumur upp á stærra virkt svæði fyrir ljóseindabreytingu.
Tæknisamþætting
IBC-frumur geta samlagast annarri tækni eins og PERC, TOPCon, HJT og perovskít, og mynda háþróaðar blendingafrumur eins og „TBC“ (TOPCon-IBC) og „HBC“ (HJT-IBC).
Möguleiki á notkun
Með fagurfræðilega aðlaðandi hönnun sinni henta IBC-frumur vel fyrir byggingarsamþætta sólarorkuver (BIPV) og hafa sterka viðskiptamöguleika.
Niðurstaða
Hver tegund sólarsellu býður upp á einstaka kosti og gegnir lykilhlutverki í framþróun sólarorkutækni. Með stöðugri nýsköpun knýr þessi tækni áfram vöxt og umbreytingu sólarorkuiðnaðarins.
