Фотоволтайк (ФВ) эсүүд нь ихэвчлэн цахиур зэрэг хагас дамжуулагч материалаар хийгдсэн бөгөөд эерэг ба сөрөг электродуудтай байдаг. Нарны гэрэлд өртөх үед фотоволтайк эффект үүсч, гэрлийн энергийг шууд гүйдэл (DC) хэлбэрээр цахилгаан энерги болгон шууд хувиргадаг. Энэхүү цахилгааныг батерейд хадгалах эсвэл янз бүрийн эрчим хүчний хэрэгцээг хангахын тулд инвертерээр дамжуулан хувьсах гүйдэл (AC) болгон хувиргаж болно. ФВ эсүүд нь ихэвчлэн модулиудыг цуваа эсвэл зэрэгцээ холбож, дараа нь илүү их эрчим хүчний гаралт авахын тулд массив болгон угсардаг.
1. Хөнгөн цагаан арын гадаргуугийн талбайн (BSF) эсүүд
Бүтэц ба зарчим
BSF эсүүд нь хөнгөн цагаан бүрхүүлийг арын электрод болгон ашигладаг түгээмэл төрлийн нарны эсүүд юм. Энэ нь электронуудыг арын электрод руу чиглүүлэхэд тусалдаг арын цахилгаан орон үүсгэдэг бөгөөд энерги хувиргалтын үр ашгийг нэмэгдүүлдэг. Үйлдвэрлэлийн процесст цахиурын гадаргууг фосфороор хольж N хэлбэрийн бүс үүсгэх, урд талд нь P хэлбэрийн бүс үүсгэхийн тулд хальс эсвэл бүрхүүл түрхэх, pn уулзвар үүсгэх зэрэг орно. Эцэст нь гүйдэл цуглуулахын тулд металл тор нэмнэ.
Хөгжлийн түүх
Анх 1973 онд санал болгосон BSF эсүүд нь хамгийн анхны арилжааны талст цахиурын эсийн бүтэц байсан бөгөөд 2016 он гэхэд зах зээлийн 90 гаруй хувийг эзэлж байжээ.
Давуу талууд
BSF эсүүд нь энгийн байдал, өртөг хэмнэлт, боловсронгуй технологиороо алдартай.
2. PERC эсүүд
Нэршлийн гарал үүсэл
PERC нь Идэвхгүй ялгаруулагч ба Арын эс гэсэн утгатай.
Процесс ба гүйцэтгэл
Уламжлалт BSF эсүүд дээр суурилсан PERC технологи нь хоёр үндсэн алхамыг нэмж оруулсан: арын гадаргуугийн идэвхгүйжүүлэлт болон лазераар нээх нь үр ашгийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлдэг. Үйлдвэрлэлийн процесст вафли цэвэрлэх, бүтэцжүүлэх, pn уулзвар үүсгэхийн тулд диффузи хийх, сонгомол ялгаруулагчийг лазераар допинг хийх, арын идэвхгүйжүүлэлт, лазер өрөмдөх, дэлгэц дээр хэвлэх, шатаах, турших зэрэг орно.
Давуу талууд
PERC эсүүд нь энгийн бүтэцтэй, богино үйлдвэрлэлийн процесстой, тоног төхөөрөмжийн өндөр боловсорсон хугацаатай байдаг.
3. Гетеро холболт (HJT) эсүүд
Бүтэц
HJT эсүүд нь талст цахиурын суурь болон аморф цахиурын хальсыг хослуулсан эрлийз нарны эсүүд юм. Эдгээр нь урд болон хойд гадаргууг идэвхгүйжүүлэхийн тулд гетеро уулзварын интерфейс дээр өөрийн аморф цахиурын давхаргыг агуулдаг. Тэгш хэмтэй бүтэц нь N хэлбэрийн талст цахиурын суурь, гэрэл тусах талдаа Pi аморф цахиурын давхарга, ар талд нь iN аморф цахиурын давхарга, хоёр талд нь тунгалаг электрод болон шинийг агуулдаг. Эдгээр нь хоёр талт эсүүд юм.
Давуу талууд
HJT эсүүд нь өндөр үр ашигтай, бага задралтай, бага температурын коэффициенттэй, өндөр хоёр талт байдалтай, хялбаршуулсан процесстой, нимгэн вафлинд тохиромжтой гэдгээрээ онцлогтой.
4. TOPCon эсүүд
Техникийн зарчим
TOPCon (Хоолойн оксидын идэвхгүйжүүлсэн холбоо барих) эсүүд нь сонгомол тээвэрлэгчийн зарчим дээр суурилдаг. Эдгээр нь хэт нимгэн цахиурын оксидын давхарга болон ар талдаа хольцтой цахиурын давхаргатай бөгөөд идэвхгүйжүүлсэн холбоо барих бүтцийг үүсгэдэг. Энэ нь гадаргуу болон металлын холбоо барих рекомбинацийг бууруулж, N-PERT эсүүдийн үр ашгийг сайжруулах мэдэгдэхүйц боломжийг бий болгодог.
Процессын онцлогууд
TOPCon эсүүд нь N төрлийн цахиурын суурь ашигладаг бөгөөд одоо байгаа P төрлийн үйлдвэрлэлийн шугамуудад хамгийн бага өөрчлөлт шаарддаг, тухайлбал борын диффуз болон нимгэн хальсан тунадасжуулалтын тоног төхөөрөмж нэмэх зэрэг. Эдгээр нь арын нүх болон тэгшлэх шаардлагагүй болгож, үйлдвэрлэлийг хялбарчилж, PERC болон N-PERT эсийн процессуудтай нийцтэй байдлыг сайжруулдаг.
Давуу талууд
TOPCon эсүүд нь бага задрал, өндөр хоёр талт байдал, бага температурын коэффициент үзүүлдэг бөгөөд нарны цахилгаан станцуудад маш сайн гүйцэтгэл үзүүлдэг.
5. IBC эсүүд
Бүтэц ба зарчим
Интердуктив арын холбоо (IBC) эсүүд нь урд талын бүх электродын торны шугамыг ар тал руу шилжүүлж, pn уулзвар болон металл контактуудыг интердуктив хэв маягаар байрлуулдаг. Энэ нь сүүдэрлэлтийг багасгаж, гэрлийн шингээлтийг нэмэгдүүлдэг. Урд талын металл контактгүй IBC эсүүд нь фотоны хувиргалтын илүү том идэвхтэй талбайг бий болгодог.
Технологийн интеграци
IBC эсүүд нь PERC, TOPCon, HJT, болон перовскит зэрэг бусад технологиудтай нэгдэж, "TBC" (TOPCon-IBC) болон "HBC" (HJT-IBC) зэрэг дэвшилтэт эрлийз эсүүдийг үүсгэдэг.
Хэрэглээний боломж
Гоо зүйн хувьд тааламжтай дизайнтай тул IBC эсүүд нь барилга байгууламжид нэгтгэсэн фотовольтаик (BIPV)-д маш сайн тохирдог бөгөөд арилжааны өндөр ирээдүйтэй байдаг.
Дүгнэлт
Нарны цахилгаан үүсгүүрийн төрөл бүр өвөрмөц давуу талыг санал болгодог бөгөөд нарны эрчим хүчний технологийг хөгжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр технологиуд нь тасралтгүй инновацийн тусламжтайгаар нарны цахилгаан үйлдвэрлэлийн өсөлт, өөрчлөлтийг хөдөлгөж байна.
