sales@solarbuy.com

Мой аккаунтКорзинакотировка

$0.00
Привет, мир!

Солнечная панель PERC: сильные стороны, как она работает по сравнению с другими технологиями производства панелей

Стремление к повышению эффективности панелей в солнечной промышленности не знает границ и никогда не прекращается. Солнечная панель PERC Это относительно новая технология в этой области, которая была впервые разработана в 1980-х годах. Однако его коммерческое применение началось только в последнее десятилетие из-за сочетания растущего спроса на более эффективные панели и значительных улучшений.

Это руководство проведет вас по различным темам, связанным с этой панельной технологией, в том числе:

  • Состав и структура
  • Как работает эта технология
  • Прорыв в эффективности
  • Сравнение с другими высокоэффективными панельными технологиями
  • Инновации в области панелей PERC

Что такое солнечная панель PERC? Как это работает?

PERC, что означает «пассивированный эмиттер и задний контакт», представляет собой технологию солнечных панелей, разработанную для повышения эффективности традиционных кремниевых панелей.

Состав и структура

Солнечные панели PERC не изготавливаются из совершенно новых материалов, а представляют собой, по сути, улучшенные версии обычных панелей из кристаллического кремния (c-Si) с дополнительным пассивирующим слоем на задней стороне и гениальной оптимизацией.

В целом, большинство слоев в солнечном элементе PERC идентичны слоям в обычных кремниевых элементах, с добавлением специальных усовершенствований PERC. (см. рисунок под списком)

  • Передний контакт
  • Антибликовое покрытие (ARC)
  • Передний слой пассивации: большинство современных панелей c-Si будут оснащен этот слой для уменьшения пассивации поверхности.
  • Поглощающий слой: Слои кремния n-типа и p-типа вместе образуют поглощающий слой, где происходит поглощение света, а электронно-дырочные пары генерируются и разделяются для производства электричества.
  • Задний пассивационный слой: это основная особенность ячеек PERC, состоящих из оксида алюминия (Al₂O₃) или диоксида кремния (SiO₂), который отвечает за отражение непоглощенного света обратно в клетку, одновременно уменьшая рекомбинацию.
  • Диэлектрический защитный слой: обычно изготавливается из нитрида кремния (SiNx). Это усиленный слой, предназначенный для изоляции элемента, повышения долговечности и качества пассивации.
  • Локальные поля задней поверхности: Они являются дополняющими частями двух ранее упомянутых слоев в ячейках PERC, созданных путем открытия небольших точек контакта в заднем пассивирующем слое с последующим введением тяжелых легирующих примесей p-типа в эти локализованные области. Они предназначены для обеспечения усиленной локализованной пассивации, минимизирующей рекомбинацию конкретно в точках.
  • Задний контакт
Структура солнечной панели PERC
Схематический рисунок кремниевого солнечного элемента PERC
Ханнебауэр Х. Металлические трафареты с одинарной печатью для высокоэффективных солнечных элементов PERC. Энергетическая процедура. 2016;98:40-45. doi:10.1016/j.egypro.2016.10.079

Как работает панель PERC

В целом принцип работы панелей PERC включает в себя несколько ключевых элементов.

Во-первых, падающий солнечный свет попадает на лицевую поверхность панели. ARC удается пропустить в клетку максимальное количество солнечного света. 

Затем солнечный свет попадает на передний пассивирующий слой, где этот слой помогает уменьшить первоначальную поверхностную рекомбинацию, обеспечивая более эффективную генерацию электронно-дырочных пар.

Сразу после этого фотоны, поглощенные кремниевым материалом, генерируют электронно-дырочные пары, которые затем разделяются электрическим полем внутри солнечного элемента, создавая разность электрических потенциалов и создавая электрический ток.

При этом пассивированная задняя поверхность дальше помогает минимизировать рекомбинацию носителей, позволяя большему количеству носителей вносить вклад в электрический ток. Он также отражает непоглощенный свет обратно в клетку для второй попытки преобразования поглощения.

Солнечные панели PERC по сравнению с другими панельными технологиями

Сопоставляя эту технологию с другими, мы можем определить идеальные сценарии внедрения панелей PERC и максимизировать их преимущества.

PERC против панелей PERT

Во-первых, это сравнение панелей PERC и PERT, поскольку их названия очень близки.

Обе панельные технологии были разработаны примерно в один и тот же период, и их концепция дизайна имеет общие черты.

В ячейках PERT (полностью рассеянный задний излучатель с пассивированным излучателем) также используется метод пассивации для улучшения производительности ячеек. Однако эти ячейки имеют заднюю поверхность, которая как пассивированный, так и диффузный, который еще больше усиливает улавливание и поглощение света, что приводит к еще более высокой эффективности, чем панели PERC.

С другой стороны, технология PERT в основном реализуется на элементах c-Si n-типа. Раскрывая весь потенциал ячеек n-типа, панели PERT обычно имеют более низкий LID, чем панели PERC. Эта характеристика помогает улучшить долгосрочную производительность и надежность этих панелей.

Одним из ключевых недостатков панелей PERT является то, что они требуют более сложного производственного процесса, что, как следствие, увеличивает их стоимость по сравнению с продуктами PERC.

ПЕРС против панелей IBC

В то время как технология PERC направлена ​​на минимизацию рекомбинации и облегчение поглощения вторичного света, технология панелей IBC (Interdigitated Back Contact) использует альтернативный подход для достижения более высокого выхода энергии.

Эта технология перемещает все электрические контакты в заднюю часть элемента, тем самым устраняя потери затенения, вызванные передними шинами. В результате максимально увеличивается площадь поверхности, доступная для преобразования энергии, оптимизируя эффективность панели.

А благодаря отсутствию передних шин солнечные панели IBC имеют гладкий, полностью черный вид, который более эстетичен, особенно для крыш жилых домов. Таким образом, эта технология панелей может стать замечательной альтернативой оригинальным продуктам BIPV.

Однако панели IBC, как правило, дороже, чем панели PERC, из-за сложного производственного процесса и передовой схемотехники.

PERC против двусторонних панелей

Добавляя отражающий слой на тыльной стороне, солнечные панели PERC достигают определенной степени защиты.двусторонность'. Для сравнения, двусторонние панели могут похвастаться подлинной двусторонностью.

Эти панели использовать двустороннюю конфигурацию, оснащенный либо закаленным антибликовым стеклом на передней и задней стороне, либо стеклом спереди и прозрачным полимером на задней стороне. Такая конструкция позволяет им улавливать дополнительную энергию отраженного и рассеянного света, тем самым повышая их общую эффективность.

Хотя эффективность двусторонних панелей может достигать более 25%, она во многом зависит от альбедо (отражательной способности) поверхности под панелями. Чтобы максимизировать воздействие отраженного и рассеянного света, их обычно устанавливают в солнечных проектах, устанавливаемых на земле, навесах для автомобилей или навесах.

PERC против панелей HJT

В отличие от технологий, рассмотренных выше, панели HJT (гетеропереход) внести наиболее существенные изменения к обычным панелям c-Si.

Ячейка HJT состоит из моно пластины c-Si для поглощения света, окруженной ультратонкими собственными слоями аморфного кремния (a-Si) для пассивации. Затем эти слои a-Si покрываются слоем легированный Слои a-Si для формирования pn-перехода. Как правило, слои TCO также наносятся, чтобы уменьшить отражение от поверхности и действовать как проводник для генерируемых электронов и дырок.

Внедряя материалы a-Si в традиционные пластины c-Si, панели HJT могут достичь более высокой эффективности, чем панели PERC, с низким температурным коэффициентом и низкой скоростью деградации.

Однако процесс производства панелей HJT более сложен и требует значительных инвестиций в новое оборудование и процессы. Следовательно, это приводит к заметно более высокой стоимости по сравнению с панелями PERC.

Движение вперед: инновации в группах PERC

Высота купола составляет XNUMX метра, который является простой разработка технологии PERC, которая делает его универсальный и адаптивный к другим типам солнечных панелей.

Хотя эта технология преимущественно использовалась в панелях моно-c-Si, ее вполне можно применять и в панелях из поли-c-Si.

Одной из областей, где технология PERC получила эффективное распространение, является разработка двусторонних панелей PERC. Эта интеграция еще больше повышает эффективность использования рассеянного и отраженного света в обычных двусторонних продуктах, используя экономически эффективный подход.

Помимо этого, ведутся постоянные исследования по изучению применения технологии PERC на тонкопленочные панели, Такие, как CdTe CIGS, чтобы повысить их эффективность.

Кроме того, были проведены исследования, изучающие интеграцию технологии панелей PERC с другими передовыми конструкциями элементов, такими как тандемные элементы из перовскита и кремния. Эти исследования направлены на оптимизацию производительности панелей за счет объединения преимуществ различных технологий. (Мессмер и др., 2022 г.)

Подробное руководство по солнечным панелям PERC

Плюсы и минусы солнечных панелей PERC

До сих пор преимущества солнечных панелей PERC были совершенно очевидны. Тем не менее, было бы упущением не упомянуть пару их потенциальных недостатков.

Плюсы солнечных панелей PERC

  • Несколько пунктов более эффективно чем традиционные солнечные панели c-Si 
  • Лучшая производительность в низкая освещенность и высокая температура благодаря достаточному использованию света и улучшенной конструкции
  • Экономичная технология который многие могут себе позволить, объясняется относительно простой конструкцией, которую можно интегрировать в существующие производственные процессы с минимальным переоснащением.
  • Гибкая технология которые можно использовать в различных приложениях: от жилых и коммерческих крыш до крупных солнечных ферм.
  • Универсальная технология которые можно комбинировать с другими технологиями, такими как двусторонняя технология, для дальнейшего повышения эффективности и производительности.

Минусы

  • Панели PERC, как правило, имеют более высокую первоначальную стоимость, чем традиционные панели c-Si. Но их повышенная эффективность может привести к большей долгосрочной экономии и более быстрой окупаемости инвестиций.
  • Эти панели могут быть более восприимчивы к LID в результате взаимодействия бора и кислорода внутри материала p-типа, усугубляемого дополнительными материалами и производственными этапами, задействованными в технологии PERC. Однако новые технологии производства продолжают снижать его влияние.

Подробнее о стоимости панелей PERC

В настоящее время цены на солнечные панели колеблются постоянно минимумы, ситуация частично обусловлена ​​избыточными запасами, имеющимися у дистрибьюторов и производителей.

Июньская новость В отчете журнала PV Magazine за этот год показано, что цены на мономодули PERC оценивались в 0.090 доллара за ватт, что на тот момент попадало в «недорогую» ценовую категорию. Однако предсказуемое сокращение производства и потенциальные изменения в политике могут стабилизировать цены в будущем.

Стоят ли панели PERC того?

Хотя солнечные модули PERC имеют более высокую цену, чем обычные панели из кристаллического кремния, они часто превосходят другие передовые технологии по экономической эффективности.

Ожидается, что по мере развития технологии их цена в целом станет более дружелюбной, несмотря на колебания рыночного спроса и предложения.

Для многих жилых, коммерческих и даже крупных объектов баланс стоимости и производительности предоставляемые панелями PERC, часто делают их идеальным выбором. 

Оставьте комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены * *

LinkedIn facebook Pinterest YouTube Новости twitter Instagram facebook-пусто rss-пустой связанный-пустой Pinterest YouTube twitter Instagram