Fotovoltaik (PV) elementlar odatda kremniy kabi yarimo'tkazgich materiallardan tayyorlanadi va ham musbat, ham manfiy elektrodlarga ega. Quyosh nuriga duchor bo'lganda, fotovoltaik effekt yuzaga keladi, yorug'lik energiyasini darhol to'g'ridan-to'g'ri tok (DC) shaklida elektr energiyasiga aylantiradi. Bu elektr energiyasi batareyalarda saqlanishi yoki turli xil energiya ehtiyojlarini qondirish uchun invertor orqali o'zgaruvchan tokka (AC) aylantirilishi mumkin. PV elementlari ko'pincha modullarni hosil qilish uchun ketma-ket yoki parallel ravishda ulanadi, keyin ular katta energiya chiqishi uchun massivlarga yig'iladi.
1. Alyuminiy orqa sirt maydoni (BSF) katakchalari
Tuzilishi va printsipi
BSF batareyalari orqa elektrod sifatida alyuminiy qoplamadan foydalanadigan keng tarqalgan quyosh batareyasi turidir. Bu elektronlarni orqa elektrodga yo'naltirishga yordam beradigan orqa elektr maydonini hosil qiladi va energiya konvertatsiya qilish samaradorligini oshiradi. Ishlab chiqarish jarayoni kremniy yuzasini fosfor bilan qo'shib, N-tipli mintaqani yaratish, old tomonda P-tipli mintaqani hosil qilish uchun plyonka yoki qoplama qo'llash va pn birikmasini hosil qilishni o'z ichiga oladi. Nihoyat, tokni yig'ish uchun metall panjaralar qo'shiladi.
Rivojlanish tarixi
Birinchi marta 1973-yilda taklif qilingan BSF hujayralari eng qadimgi tijoratlashtirilgan kristalli kremniy hujayra tuzilishi edi. 2016-yilga kelib ular bozor ulushining 90% dan ortig'ini tashkil etdi.
Afzalliklari
BSF hujayralari soddaligi, tejamkorligi va etuk texnologiyasi bilan ajralib turadi.
2. PERC hujayralari
Nomlashning kelib chiqishi
PERC passivlangan emitter va orqa katakchani anglatadi.
Jarayon va samaradorlik
An'anaviy BSF hujayralariga asoslanib, PERC texnologiyasi ikkita asosiy bosqichni qo'shadi: orqa sirt passivatsiyasi va lazer bilan ochish, bu samaradorlikni sezilarli darajada oshiradi. Ishlab chiqarish jarayoniga plastinkalarni tozalash va teksturalash, pn birikmalarini yaratish uchun diffuziya, selektiv emitentlar uchun lazer bilan qo'shilish, orqa passivatsiya, lazer bilan burg'ulash, ekranli bosib chiqarish, sinterlash va sinovdan o'tkazish kiradi.
Afzalliklari
PERC hujayralari oddiy tuzilishga, qisqa ishlab chiqarish jarayoniga va yuqori uskuna yetukligiga ega.
3. Geterojunction (HJT) hujayralari
Tuzilma
HJT xujayralari kristalli kremniy substratlari va amorf kremniy plyonkalarini birlashtirgan gibrid quyosh xujayralaridir. Ular old va orqa yuzalarni passivlashtirish uchun heterojunction interfeysida ichki amorf kremniy qatlamlarini o'z ichiga oladi. Simmetrik tuzilishga N-turdagi kristalli kremniy substrati, yorug'likka qaragan tomonda Pi amorf kremniy qatlami, orqa tomonda iN amorf kremniy qatlami va ikkala tomonda shaffof elektrodlar va shinalar kiradi. Bular ikki tomonlama xujayralardir.
Afzalliklari
HJT hujayralari yuqori samaradorlik, past degradatsiya, past harorat koeffitsienti, yuqori bifasiallik, soddalashtirilgan jarayonlar va yupqaroq plitalar uchun moslik bilan faxrlanadi.
4. TOPCon hujayralari
Texnik tamoyil
TOPCon (Tunnel Oksid Passiv Kontakt) hujayralari selektiv tashuvchi printsipiga asoslangan. Ular ultra yupqa kremniy oksidi qatlami va orqa tomonida lehimlangan kremniy qatlamiga ega bo'lib, passiv kontakt tuzilishini hosil qiladi. Bu sirt va metall kontakt rekombinatsiyasini kamaytiradi va N-PERT hujayralarida samaradorlikni oshirish uchun sezilarli salohiyat yaratadi.
Jarayon xususiyatlari
TOPCon hujayralari N-turdagi kremniy substratlaridan foydalanadi va mavjud P-turdagi ishlab chiqarish liniyalarida minimal o'zgarishlarni talab qiladi, masalan, bor diffuziyasi va yupqa plyonkali cho'ktirish uskunalarini qo'shish. Ular orqa teshiklar va hizalanishga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi, ishlab chiqarishni soddalashtiradi va PERC va N-PERT hujayra jarayonlari bilan moslikni oshiradi.
Afzalliklari
TOPCon batareyalari past degradatsiya, yuqori bifasiallik va past harorat koeffitsientini namoyish etadi, bu esa quyosh elektr stantsiyalarida ajoyib ishlash imkonini beradi.
5. IBC hujayralari
Tuzilishi va printsipi
Raqamlararo orqa kontakt (IBC) hujayralari barcha old tomondagi elektrod panjara chiziqlarini orqa tomonga ko'chiradi va pn birikmalarini va metall kontaktlarni oraliq naqshda joylashtiradi. Bu soyani kamaytiradi va yorug'likning yutilishini oshiradi. Old tomondagi metall kontaktlarsiz IBC hujayralari foton konversiyasi uchun kattaroq faol maydonni ta'minlaydi.
Texnologiya integratsiyasi
IBC hujayralari PERC, TOPCon, HJT va perovskit kabi boshqa texnologiyalar bilan integratsiyalashib, "TBC" (TOPCon-IBC) va "HBC" (HJT-IBC) kabi rivojlangan gibrid hujayralarni hosil qilishi mumkin.
Qo'llash salohiyati
Estetik jihatdan yoqimli dizayni bilan IBC hujayralari qurilishga integratsiyalashgan fotovoltaiklar (BIPV) uchun juda mos keladi va kuchli tijorat istiqbollariga ega.
Xulosa
Har bir turdagi fotovoltaik element noyob afzalliklarni taqdim etadi va quyosh energiyasi texnologiyalarini rivojlantirishda muhim rol o'ynaydi. Doimiy innovatsiyalar orqali ushbu texnologiyalar fotovoltaik sanoatining o'sishi va o'zgarishiga turtki bo'lmoqda.
