Фотоволтаичните (PV) ќелии обично се направени од полупроводнички материјали како што е силициумот и имаат и позитивни и негативни електроди. Кога се изложени на сончева светлина, се јавува фотоволтаичен ефект, при што светлосната енергија веднаш се претвора во електрична енергија во форма на еднонасочна струја (DC). Оваа електрична енергија може да се складира во батерии или да се претвори во наизменична струја (AC) преку инвертер за да се задоволат различните енергетски потреби. PV ќелиите често се поврзани сериски или паралелно за да формираат модули, кои потоа се склопуваат во низи за поголеми излезни енергетски излези.
1. Алуминиумски ќелии со задно површинско поле (BSF)
Структура и принцип
BSF ќелиите се вообичаен тип на соларни ќелии кои користат алуминиумски слој како задна електрода. Ова формира задно електрично поле кое помага во насочувањето на електроните кон задната електрода, подобрувајќи ја ефикасноста на конверзијата на енергија. Процесот на производство вклучува допирање на површината на силициумот со фосфор за да се создаде регион од N-тип, нанесување филм или слој за да се формира регион од P-тип на предната страна и формирање на pn спој. Конечно, се додаваат метални мрежи за собирање струја.
Историја на развој
Првично предложени во 1973 година, BSF ќелиите беа најраната комерцијализирана структура на кристални силициумски ќелии. До 2016 година, тие сочинуваа над 90% од пазарниот удел.
Предности
BSF ќелиите се значајни по нивната едноставност, економичност и зрела технологија.
2. PERC клетки
Потекло на именување
PERC е скратеница од пасивиран емитер и задна ќелија.
Процес и перформанси
Надоградувајќи се на традиционалните BSF ќелии, PERC технологијата додава два клучни чекори: пасивација на задната површина и ласерско отворање, значително зголемувајќи ја ефикасноста. Процесот на производство вклучува чистење и текстурирање на плочки, дифузија за создавање pn споеви, ласерско допирање за селективни емитери, задна пасивација, ласерско дупчење, ситопечат, синтерување и тестирање.
Предности
PERC ќелиите се одликуваат со едноставна структура, краток процес на производство и висока зрелост на опремата.
3. Хетероспојувачки (HJT) клетки
Структура
HJT ќелиите се хибридни сончеви ќелии кои комбинираат кристални силициумски супстрати и аморфни силициумски филмови. Тие вклучуваат внатрешни аморфни силициумски слоеви на хетероспојката за да ги пасивираат предните и задните површини. Симетричната структура вклучува кристален силициумски супстрат од типот N, Pi аморфен силициумски слој на страната свртена кон светлината, iN аморфен силициумски слој на задната страна и транспарентни електроди и шини од двете страни. Ова се бифацијални ќелии.
Предности
HJT ќелиите се одликуваат со висока ефикасност, ниска деградација, низок температурен коефициент, висока бифабилност, поедноставени процеси и погодност за потенки плочки.
4. TOPCon клетки
Технички принцип
TOPCon (тунелски оксиден пасивиран контакт) ќелиите се базираат на принципот на селективен носач. Тие имаат ултратенок слој од силициум оксид и допиран силициумски слој на задната страна, формирајќи пасивирана контактна структура. Ова ја намалува површинската и металната контактна рекомбинација, создавајќи значителен потенцијал за подобрување на ефикасноста кај N-PERT ќелиите.
Карактеристики на процесот
TOPCon ќелиите користат силиконски супстрати од N-тип и бараат минимални промени во постојните производствени линии од P-тип, како што е додавање опрема за дифузија на бор и таложење со тенок филм. Тие ја елиминираат потребата од задни отвори и усогласување, поедноставувајќи го производството и подобрувајќи ја компатибилноста со процесите на PERC и N-PERT ќелии.
Предности
TOPCon ќелиите покажуваат ниска деградација, висока бифацијалност и низок температурен коефициент, што дава одлични перформанси во сончевите електрани.
5. IBC клетки
Структура и принцип
Ќелиите со меѓусебно поврзани заден контакт (IBC) ги преместуваат сите линии на електродата од предната страна наназад, распоредувајќи ги pn спојките и металните контакти во меѓусебно поврзани шема. Ова го намалува сенчењето и ја зголемува апсорпцијата на светлина. Без метални контакти од предната страна, IBC ќелиите обезбедуваат поголема активна површина за конверзија на фотони.
Интеграција на технологија
IBC ќелиите можат да се интегрираат со други технологии како што се PERC, TOPCon, HJT и перовскит, формирајќи напредни хибридни ќелии како „TBC“ (TOPCon-IBC) и „HBC“ (HJT-IBC).
Потенцијал за примена
Со нивниот естетски пријатен дизајн, IBC ќелиите се погодни за фотоволтаични системи интегрирани во згради (BIPV) и имаат силни комерцијални перспективи.
Заклучок
Секој тип на фотоволтаични ќелии нуди уникатни предности и игра клучна улога во унапредувањето на технологиите за сончева енергија. Преку континуирани иновации, овие технологии го поттикнуваат растот и трансформацијата на фотоволтаичната индустрија.
