Seli za fotovoltaic (PV) kwa kawaida hutengenezwa kwa nyenzo za nusu-semiconductor kama vile silikoni na huwa na elektrodi chanya na hasi. Zikiwekwa wazi kwa mwanga wa jua, athari ya fotovoltaic hutokea, na kubadilisha nishati ya mwanga mara moja kuwa nishati ya umeme katika mfumo wa mkondo wa moja kwa moja (DC). Umeme huu unaweza kuhifadhiwa kwenye betri au kubadilishwa kuwa mkondo mbadala (AC) kupitia kibadilishaji ili kukidhi mahitaji mbalimbali ya nishati. Seli za PV mara nyingi huunganishwa katika mfululizo au sambamba na moduli za umbo, ambazo kisha hukusanywa katika safu kwa ajili ya matokeo makubwa ya nishati.
1. Seli za Uso wa Alumini Nyuma (BSF)
Muundo na Kanuni
Seli za BSF ni aina ya kawaida ya seli za jua zinazotumia mipako ya alumini kama elektrodi ya nyuma. Hii huunda uwanja wa umeme wa nyuma ambao husaidia kuendesha elektroni kwenye elektrodi ya nyuma, na kuongeza ufanisi wa ubadilishaji wa nishati. Mchakato wa uzalishaji unahusisha kunyunyizia fosforasi kwenye uso wa silicon ili kuunda eneo la aina ya N, kutumia filamu au mipako kuunda eneo la aina ya P mbele, na kuunda makutano ya pn. Hatimaye, gridi za chuma huongezwa ili kukusanya mkondo.
Historia ya Maendeleo
Seli za BSF zilizopendekezwa kwa mara ya kwanza mwaka wa 1973 zilikuwa muundo wa seli za silicon za fuwele za kwanza kabisa zilizouzwa kibiashara. Kufikia 2016, zilichangia zaidi ya 90% ya sehemu ya soko.
Faida
Seli za BSF zinajulikana kwa urahisi wao, ufanisi wa gharama, na teknolojia iliyokomaa.
2. Seli za PERC
Kutaja Asili
PERC inawakilisha Emitter Isiyohamishika na Seli ya Nyuma.
Mchakato na Utendaji
Kwa kutumia seli za kawaida za BSF, teknolojia ya PERC inaongeza hatua mbili muhimu: upitishaji wa uso wa nyuma na ufunguaji wa leza, na hivyo kuongeza ufanisi kwa kiasi kikubwa. Mchakato wa utengenezaji unajumuisha kusafisha na kutengeneza umbile la wafer, uenezaji ili kuunda makutano ya pn, utumiaji wa dawa za leza kwa vitoaji viteule, upitishaji wa nyuma, uchimbaji wa leza, uchapishaji wa skrini, uchakataji wa sintering, na upimaji.
Faida
Seli za PERC zina muundo rahisi, mchakato mfupi wa utengenezaji, na ukomavu wa hali ya juu wa vifaa.
3. Seli za Heterojunction (HJT)
Muundo
Seli za HJT ni seli mseto za jua zinazochanganya substrates za silicon za fuwele na filamu za silicon zisizo na umbo. Zinajumuisha tabaka za silicon zisizo na umbo la ndani kwenye kiolesura cha heterojunction ili kutuliza nyuso za mbele na nyuma. Muundo wa ulinganifu unajumuisha substrate ya silicon ya fuwele ya aina ya N, safu ya silicon isiyo na umbo la Pi upande unaoelekea mwanga, safu ya silicon isiyo na umbo la iN nyuma, na elektrodi na mabasi yanayoonekana pande zote mbili. Hizi ni seli mbili.
Faida
Seli za HJT zinajivunia ufanisi wa hali ya juu, uharibifu mdogo, mgawo wa halijoto ya chini, umbo la juu la uso, michakato iliyorahisishwa, na ufaa kwa wafers nyembamba.
4. Seli za TOPCon
Kanuni ya Kiufundi
Seli za TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) zinategemea kanuni ya kuchagua ya kubeba. Zina safu nyembamba sana ya oksidi ya silicon na safu ya silicon iliyochanganywa nyuma, na kutengeneza muundo wa mguso usio na mchanganyiko. Hii hupunguza mguso wa uso na chuma, na kuunda uwezekano mkubwa wa uboreshaji wa ufanisi katika seli za N-PERT.
Vipengele vya Mchakato
Seli za TOPCon hutumia substrates za silikoni aina ya N na zinahitaji mabadiliko madogo zaidi kwenye mistari iliyopo ya uzalishaji wa aina ya P, kama vile kuongeza vifaa vya uenezaji wa boroni na uwekaji wa filamu nyembamba. Huondoa hitaji la nafasi za nyuma na mpangilio, kurahisisha utengenezaji na kuongeza utangamano na michakato ya seli za PERC na N-PERT.
Faida
Seli za TOPCon huonyesha uharibifu mdogo, umbo la juu la uso, na mgawo wa joto la chini, na kutoa utendaji bora katika mitambo ya umeme wa jua.
5. Seli za IBC
Muundo na Kanuni
Seli za Mguso wa Nyuma wa Kati (IBC) huhamisha mistari yote ya gridi ya elektrodi ya upande wa mbele hadi nyuma, na kupanga makutano ya pn na miguso ya chuma katika muundo wa kati. Hii hupunguza kivuli na huongeza unyonyaji wa mwanga. Kwa kukosa miguso ya chuma ya upande wa mbele, seli za IBC hutoa eneo kubwa zaidi linalofanya kazi kwa ubadilishaji wa fotoni.
Ujumuishaji wa Teknolojia
Seli za IBC zinaweza kuunganishwa na teknolojia zingine kama vile PERC, TOPCon, HJT, na perovskite, na kutengeneza seli mseto za hali ya juu kama "TBC" (TOPCon-IBC) na "HBC" (HJT-IBC).
Uwezekano wa Maombi
Kwa muundo wao wa kupendeza kwa uzuri, seli za IBC zinafaa vyema kwa ajili ya fotovoltaiki zilizounganishwa na jengo (BIPV) na zina matarajio makubwa ya kibiashara.
Hitimisho
Kila aina ya seli za PV hutoa faida za kipekee na ina jukumu muhimu katika kuendeleza teknolojia za nishati ya jua. Kupitia uvumbuzi endelevu, teknolojia hizi zinaendesha ukuaji na mabadiliko ya tasnia ya volteji ya mwanga.
