Ang mga photovoltaic (PV) cell ay karaniwang gawa sa mga materyales na semiconductor tulad ng silicon at nagtatampok ng parehong positibo at negatibong mga electrode. Kapag nalantad sa sikat ng araw, nangyayari ang photovoltaic effect, na agad na nagko-convert ng enerhiya ng liwanag sa enerhiyang elektrikal sa anyo ng direktang kasalukuyang (DC). Ang kuryenteng ito ay maaaring iimbak sa mga baterya o i-convert sa alternating kasalukuyang (AC) sa pamamagitan ng isang inverter upang matugunan ang iba't ibang pangangailangan sa enerhiya. Ang mga PV cell ay kadalasang konektado nang serye o parallel upang bumuo ng mga module, na pagkatapos ay ina-assemble sa mga array para sa mas malaking output ng enerhiya.
1. Mga Selula ng Aluminyo sa Likod na Ibabaw ng Patlang (BSF)
Istruktura at Prinsipyo
Ang mga BSF cell ay isang karaniwang uri ng solar cell na gumagamit ng aluminum coating bilang likurang elektrod. Ito ay bumubuo ng isang likurang electric field na tumutulong sa pagdadala ng mga electron papunta sa likurang elektrod, na nagpapahusay sa kahusayan sa conversion ng enerhiya. Ang proseso ng produksyon ay kinabibilangan ng paglalagay ng phosphorus sa ibabaw ng silicon upang lumikha ng isang N-type na rehiyon, paglalagay ng isang film o coating upang bumuo ng isang P-type na rehiyon sa harap, at pagbuo ng isang pn junction. Panghuli, ang mga metal grid ay idinaragdag upang mangolekta ng kuryente.
Kasaysayan ng Pag-unlad
Unang iminungkahi noong 1973, ang mga BSF cell ang pinakamaagang komersyalisadong istruktura ng crystalline silicon cell. Pagsapit ng 2016, mahigit 90% ng bahagi sa merkado ang naitala ng mga ito.
Mga Kalamangan
Ang mga selulang BSF ay kapansin-pansin dahil sa kanilang pagiging simple, pagiging epektibo sa gastos, at pagiging maunlad na teknolohiya.
2. Mga Selula ng PERC
Pinagmulan ng Pagpapangalan
Ang PERC ay nangangahulugang Passivated Emitter and Rear Cell.
Proseso at Pagganap
Gamit ang mga tradisyunal na BSF cell, ang teknolohiyang PERC ay nagdaragdag ng dalawang pangunahing hakbang: rear surface passivation at laser opening, na lubos na nagpapataas ng kahusayan. Kasama sa proseso ng paggawa ang wafer cleaning at texturing, diffusion upang lumikha ng mga pn junction, laser doping para sa mga selective emitter, rear passivation, laser drilling, screen printing, sintering, at testing.
Mga Kalamangan
Ang mga selula ng PERC ay nagtatampok ng simpleng istraktura, maikling proseso ng paggawa, at mabilis na pagkahinog ng kagamitan.
3. Mga Selula ng Heterojunction (HJT)
Istruktura
Ang mga HJT cell ay mga hybrid solar cell na pinagsasama ang mga crystalline silicon substrate at amorphous silicon film. Isinasama nila ang mga intrinsic amorphous silicon layer sa heterojunction interface upang i-passivate ang harap at likurang mga ibabaw. Ang simetrikal na istraktura ay kinabibilangan ng isang N-type crystalline silicon substrate, isang Pi amorphous silicon layer sa gilid na nakaharap sa liwanag, isang iN amorphous silicon layer sa likuran, at mga transparent electrodes at busbar sa magkabilang panig. Ito ay mga bifacial cell.
Mga Kalamangan
Ipinagmamalaki ng mga HJT cell ang mataas na kahusayan, mababang degradasyon, mababang koepisyent ng temperatura, mataas na bifaciality, pinasimpleng mga proseso, at kaangkupan para sa mas manipis na mga wafer.
4. Mga Cell ng TOPCon
Teknikal na Prinsipyo
Ang mga TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) cell ay nakabatay sa prinsipyo ng selective carrier. Nagtatampok ang mga ito ng isang ultra-thin silicon oxide layer at isang doped silicon layer sa likuran, na bumubuo ng isang passivated contact structure. Binabawasan nito ang recombination ng contact sa ibabaw at metal, na lumilikha ng malaking potensyal para sa pagpapabuti ng kahusayan sa mga N-PERT cell.
Mga Tampok ng Proseso
Gumagamit ang mga TOPCon cell ng mga N-type silicon substrate at nangangailangan ng kaunting pagbabago sa mga umiiral na linya ng produksyon ng P-type, tulad ng pagdaragdag ng boron diffusion at thin-film deposition equipment. Inaalis nito ang pangangailangan para sa mga likurang bukana at pagkakahanay, pinapadali ang pagmamanupaktura at pinahuhusay ang pagiging tugma sa mga proseso ng PERC at N-PERT cell.
Mga Kalamangan
Ang mga TOPCon cell ay nagpapakita ng mababang degradasyon, mataas na bifaciality, at mababang temperature coefficient, na nagbubunga ng mahusay na performance sa mga solar power plant.
5. Mga IBC Cell
Istruktura at Prinsipyo
Inililipat ng mga interdigitated Back Contact (IBC) cells ang lahat ng front-side electrode grid lines papunta sa likuran, na inaayos ang mga pn junction at metal contacts sa isang interdigitated pattern. Binabawasan nito ang shading at pinapataas ang pagsipsip ng liwanag. Dahil walang front-side metal contacts, ang mga IBC cells ay nagbibigay ng mas malaking aktibong lugar para sa photon conversion.
Pagsasama ng Teknolohiya
Ang mga IBC cell ay maaaring maisama sa iba pang mga teknolohiya tulad ng PERC, TOPCon, HJT, at perovskite, na bumubuo ng mga advanced hybrid cell tulad ng "TBC" (TOPCon-IBC) at "HBC" (HJT-IBC).
Potensyal ng Aplikasyon
Dahil sa kanilang kaaya-ayang disenyo, ang mga IBC cell ay angkop para sa building-integrated photovoltaics (BIPV) at may malalakas na posibilidad na maging komersyal.
Konklusyon
Ang bawat uri ng PV cell ay nag-aalok ng natatanging mga bentahe at gumaganap ng mahalagang papel sa pagpapaunlad ng mga teknolohiya ng solar power. Sa pamamagitan ng patuloy na inobasyon, ang mga teknolohiyang ito ang nagtutulak sa paglago at pagbabago ng industriya ng photovoltaic.
