Fonte: instylesolar
Come funzionano le cellule IBC
Le celle Interdigitated Back Contact (IBC) possono essere una delle tecnologie più complicate utilizzate per fabbricare pannelli solari, ma offrono anche valori di efficienza che non possono essere ignorati, motivo per cui oggi è considerata un'importante alternativa.
Le celle solari tradizionali ottengono la conversione di energia posizionando i contatti frontali nella cella. Ciò significa che i fotoni che raggiungono la superficie della cellula devono essere assorbiti in quel momento per liberare elettroni e produrre elettricità.
Se non vengono assorbiti, vengono trasmessi o riflessi. Questo può essere considerato una perdita.
Le cellule IBC implementano un'idea diversa. Invece di posizionare i contatti nella parte anteriore della cella, li posizionano sul lato posteriore.
Ciò consente loro di raggiungere una maggiore efficienza a causa della ridotta ombreggiatura sulla parte anteriore della cella, mentre allo stesso tempo le coppie di buchi di elettroni generati dalla luce assorbita possono ancora essere raccolte sul lato posteriore della cella.
Nell'illustrazione seguente puoi dare un'occhiata alla struttura delle celle IBC, dal punto di vista del lato posteriore.
I vantaggi delle cellule IBC rispetto ad Al-BSF
Perdite di ombreggiatura inferiori
Il primo e più importante è che la perdita di ombreggiatura causata dall'elettrodo sul lato anteriore (contatto) è nulla, il che consente di ottenere guadagni tra il 5-7% nella corrente generata.
Resistenza serie inferiore
Inoltre, come puoi vedere nella figura sopra, i contatti sul retro occupano un'area più ampia.
Ciò è associato a una resistenza in serie molto più bassa dovuta al fatto che lo spazio tra i contatti è insignificante rispetto a una cella solare convenzionale.
È possibile farlo solo con celle di contatto sul lato posteriore in quanto non è necessario lasciare uno spazio più ampio aperto sul lato anteriore per l'assorbimento della luce.
Questa è una caratteristica davvero interessante quando si considerano le celle fotovoltaiche concentrate (CPV) in cui l'effetto della resistenza in serie è estremamente importante.
Indipendenza tra ottimizzazione ottica ed elettrica
Vi è un grande vantaggio nel disaccoppiare l'ottimizzazione ottica dall'ottimizzazione elettrica.
Nelle celle solari tradizionali, ci deve essere un commercio limitato tra la resistenza in serie, le perdite di ricombinazione, l'assorbimento della luce, l'efficienza e le alte tensioni del circuito aperto, poiché sia la conduzione elettrica che la conversione di energia vengono eseguite nella parte anteriore.
Nelle cellule IBC, le due funzioni sono indipendenti l'una dall'altra. L'ottimizzazione ottica viene eseguita sul lato anteriore, mentre l'ottimizzazione elettrica viene eseguita sul lato posteriore.
Perché le cellule IBC sono più complicate:
L'attuale flusso di portatori viene effettuato in due dimensioni, mentre sulle celle standard è solo una dimensione.
L'efficienza della cella IBC è profondamente correlata alla durata di vita di BSF e alla ricombinazione della superficie anteriore, richiedendo wafer di silicio di qualità superiore con una durata di vita più lunga.
L'allineamento delle regioni di tipo n e di tipo p sullo stesso lato del wafer (lato posteriore) è più complicato.
Per il processo di fabbricazione sono necessarie sofisticate procedure di pulizia e un eccellente controllo della contaminazione.
