Iċ-ċelloli fotovoltajċi (PV) huma tipikament magħmula minn materjali semikondutturi bħas-silikon u għandhom kemm elettrodi pożittivi kif ukoll negattivi. Meta jkunu esposti għad-dawl tax-xemx, iseħħ l-effett fotovoltajku, li jikkonverti istantanjament l-enerġija tad-dawl f'enerġija elettrika fil-forma ta' kurrent dirett (DC). Din l-elettriku tista' jew tinħażen f'batteriji jew tiġi kkonvertita għal kurrent alternanti (AC) permezz ta' inverter biex tissodisfa ħtiġijiet diversi ta' enerġija. Iċ-ċelloli PV ħafna drabi jkunu konnessi f'serje jew paralleli biex jiffurmaw moduli, li mbagħad jiġu mmuntati f'matriċi għal outputs ta' enerġija akbar.
1. Ċelloli tal-Kamp tal-Wiċċ ta' Wara tal-Aluminju (BSF)
Struttura u Prinċipju
Iċ-ċelloli BSF huma tip komuni ta' ċellola solari li jużaw kisi tal-aluminju bħala l-elettrodu ta' wara. Dan jifforma kamp elettriku ta' wara li jgħin biex isuq l-elettroni lejn l-elettrodu ta' wara, u b'hekk itejjeb l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-enerġija. Il-proċess ta' produzzjoni jinvolvi d-doping tal-wiċċ tas-silikon bil-fosfru biex jinħoloq reġjun tat-tip N, l-applikazzjoni ta' film jew kisi biex tifforma reġjun tat-tip P fuq quddiem, u l-formazzjoni ta' junction pn. Fl-aħħarnett, jiżdiedu gradilji tal-metall biex jiġbru l-kurrent.
Storja tal-Iżvilupp
Proposta għall-ewwel darba fl-1973, iċ-ċelloli BSF kienu l-eqdem struttura taċ-ċelloli tas-silikon kristallin kummerċjalizzata. Sal-2016, kienu jirrappreżentaw aktar minn 90% tas-sehem tas-suq.
Vantaġġi
Iċ-ċelloli BSF huma notevoli għas-sempliċità, l-effettività tal-ispejjeż, u t-teknoloġija matura tagħhom.
2. Ċelloli PERC
Oriġini tal-Ismijiet
PERC tfisser Emittent Passivat u Ċellula ta' Wara.
Proċess u Prestazzjoni
Billi tibni fuq iċ-ċelloli BSF tradizzjonali, it-teknoloġija PERC iżżid żewġ passi ewlenin: passivazzjoni tal-wiċċ ta' wara u ftuħ bil-lejżer, li żżid b'mod sinifikanti l-effiċjenza. Il-proċess tal-manifattura jinkludi t-tindif u t-tessut tal-wejfer, id-diffużjoni biex jinħolqu ġunzjonijiet pn, doping bil-lejżer għal emittenti selettivi, passivazzjoni ta' wara, tħaffir bil-lejżer, stampar bl-iskrin, sinterizzazzjoni, u ttestjar.
Vantaġġi
Iċ-ċelloli PERC għandhom struttura sempliċi, proċess ta' manifattura qasir, u maturità għolja tat-tagħmir.
3. Ċelloli ta' Eteroġunzjoni (HJT)
Struttura
Iċ-ċelloli HJT huma ċelloli solari ibridi li jikkombinaw sottostrati tas-silikon kristallin u films tas-silikon amorfu. Jinkorporaw saffi tas-silikon amorfu intrinsiċi fl-interfaċċja tal-eteroġunzjoni biex jippassivaw l-uċuħ ta' quddiem u ta' wara. L-istruttura simmetrika tinkludi sottostrat tas-silikon kristallin tat-tip N, saff tas-silikon amorfu Pi fuq in-naħa li tħares lejn id-dawl, saff tas-silikon amorfu iN fuq wara, u elettrodi u busbars trasparenti fuq iż-żewġ naħat. Dawn huma ċelloli bifaċjali.
Vantaġġi
Iċ-ċelloli HJT jiftaħru b'effiċjenza għolja, degradazzjoni baxxa, koeffiċjent ta' temperatura baxxa, bifaċjalità għolja, proċessi simplifikati, u adattabilità għal wejfers irqaq.
4. Ċelloli TOPCon
Prinċipju Tekniku
Iċ-ċelloli TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) huma bbażati fuq il-prinċipju tat-trasportatur selettiv. Huma għandhom saff ultra-rqiq ta' ossidu tas-silikon u saff tas-silikon iddopat fuq wara, li jiffurmaw struttura ta' kuntatt passivata. Dan inaqqas ir-rikombinazzjoni tal-kuntatt tal-wiċċ u tal-metall, u joħloq potenzjal sinifikanti għal titjib fl-effiċjenza fiċ-ċelloli N-PERT.
Karatteristiċi tal-Proċess
Iċ-ċelloli TOPCon jużaw sottostrati tas-silikon tat-tip N u jeħtieġu bidliet minimi fil-linji ta' produzzjoni eżistenti tat-tip P, bħaż-żieda ta' tagħmir għad-diffużjoni tal-boron u għad-depożizzjoni ta' film irqiq. Jeliminaw il-ħtieġa għal fetħiet u allinjament minn wara, u b'hekk jissimplifikaw il-manifattura u jtejbu l-kompatibilità mal-proċessi taċ-ċelloli PERC u N-PERT.
Vantaġġi
Iċ-ċelloli TOPCon juru degradazzjoni baxxa, bifaċjalità għolja, u koeffiċjent ta' temperatura baxxa, u jagħtu prestazzjoni eċċellenti fl-impjanti tal-enerġija solari.
5. Ċelloli IBC
Struttura u Prinċipju
Iċ-ċelloli Interdigitated Back Contact (IBC) jirrilokaw il-linji kollha tal-grilja tal-elettrodi tan-naħa ta' quddiem lejn wara, u jirranġaw il-junctions pn u l-kuntatti tal-metall f'disinn interdigitat. Dan inaqqas id-dell u jżid l-assorbiment tad-dawl. Mingħajr kuntatti tal-metall tan-naħa ta' quddiem, iċ-ċelloli IBC jipprovdu żona attiva akbar għall-konverżjoni tal-fotoni.
Integrazzjoni tat-Teknoloġija
Iċ-ċelloli IBC jistgħu jintegraw ma' teknoloġiji oħra bħal PERC, TOPCon, HJT, u perovskite, u jiffurmaw ċelloli ibridi avvanzati bħal "TBC" (TOPCon-IBC) u "HBC" (HJT-IBC).
Potenzjal ta' Applikazzjoni
Bid-disinn estetikament pjaċevoli tagħhom, iċ-ċelloli IBC huma adattati sew għall-fotovoltajċi integrati fil-bini (BIPV) u għandhom prospetti kummerċjali qawwija.
Konklużjoni
Kull tip ta’ ċellula PV joffri vantaġġi uniċi u għandu rwol ċentrali fl-avvanz tat-teknoloġiji tal-enerġija solari. Permezz ta’ innovazzjoni kontinwa, dawn it-teknoloġiji qed imexxu t-tkabbir u t-trasformazzjoni tal-industrija fotovoltajka.
