Fonte: sinovoltaics
PERC: aumento di efficienza e riduzione dei costi
Quando si tratta di ricerca e sviluppo, ci sono due punti focali ovvi nel nostro settore: riduzione dei costi e aumento dell'efficienza.
Con le efficienze che superano il marchio del 20% +, la tecnologia delle celle solari PERC ha sicuramente un vantaggio rispetto alle celle solari Si di tipo P tradizionali, che producono solo circa il 18-19%.
I guadagni di efficienza della tecnologia PERC si traducono in un aumento di potenza di 5-10 W per un modulo mono a 60 celle. Oltre a una maggiore efficienza, la tecnologia delle celle solari PERC avrà potenzialmente anche un vantaggio in termini di costi. Tuttavia, ciò richiede che sia stata installata una sufficiente capacità produttiva PERC e che la produzione sia aumentata. E sì ... le fabbriche in Asia hanno aumentato la loro capacità di PERC ..
Perché PERC sarà la tecnologia dominante delle celle solari
Poiché PERC è compatibile con le apparecchiature di serigrafia esistenti, è abbastanza facile per i produttori aggiornare le loro linee di produzione esistenti.
Molti produttori asiatici, come JA Solar, Trina Solar, NeoSolar, Gintech, Hanwha Q Cells e Suntech, hanno già aggiornato le loro linee di produzione, e molti altri sono in procinto di farlo. Inoltre, importanti produttori di macchinari per la produzione di PV come Meyer Burger e Centrotherm sono coinvolti nella produzione di apparecchiature per la produzione di celle PERC.
Quali sono i principali produttori asiatici con la tecnologia delle celle solari PERC
Solarworld ha annunciato a luglio 2015 che attualmente possiede la più grande capacità di produzione di celle PERC al mondo. La sua attuale capacità di produzione di celle ha raggiunto 800 MW.
Per un'azienda come Solarworld, ha senso espandere le proprie linee di produzione ad alta efficienza, poiché si concentrano principalmente sui mercati ad alta disponibilità (prezzi medi di vendita).
Gli esperti del settore si rendono conto che non passeranno molto tempo prima che i costi inferiori, i produttori asiatici raggiungeranno e supereranno questa capacità. Infatti, al momento della stesura di questo articolo, vediamo i principali produttori cinesi espandere rapidamente la capacità del PERC:
JA Solar - celle solari PERCIUM
La capacità produttiva prevista delle celle solari PERCIUM di JA Solar è di 350 MW nel 2015, che rappresenta solo una piccola parte della capacità di vendita complessiva prevista di 3,6-4,0 GW (PV-Tech).
L'azienda ha raggiunto un'efficienza di conversione media del 20,4%. JA Solar ha iniziato a commercializzare i suoi pannelli solari PERCIUM a 60 celle già nel 2014, principalmente nei mercati giapponese, britannico, israeliano, cinese e tedesco.
Suntech - HYPRO Solar Cells
È bello vedere che Shunfeng, proprietaria del marchio Suntech, sta anche investendo in linee di produzione aggiornate a Suntech e sta implementando la tecnologia delle celle solari PERC.
La prima linea di produzione di moduli Hypro è arrivata online a luglio 2015 e Suntech ha iniziato a distribuire moduli ad alta efficienza per i suoi primi progetti. I moduli 60cell, 290W di Suntech raggiungono il massimo. di efficienza di conversione del 20,5% e il suo modulo Hydro a 72 celle produce 345W.
Trina Solar - Honey M Plus
All'inizio del 2015, Trina Solar ha lanciato sia un modulo solare PERC di poli e mony, chiamato Honey Plus. Il modulo mono si chiama Honey M Plus. Poly Honey Plus ha raggiunto un'efficienza del 18,7%, 60cell raggiunge 275 W, mentre Honey M Plus ha un'affidabilità di conversione del 20,4%, che rende un modulo da 28 celle da 285 W (Trina).
Trina Solar afferma che offre le celle solari PERC Honey Plus con contatti frontside a cinque sbarre, che abbassa leggermente la resistenza e aumenta l'affidabilità. Perché una cella solare a 5 sbarre sarebbe più affidabile? Il motivo principale è che riduce l'effetto delle parti inattive di una cella solare in caso di microfessurazioni.
Jinko Solar - Eagle + moduli
Maggio 2015, Jinko Solar ha aperto una nuova fabbrica di celle e moduli PERC a Penang, in Malesia. La capacità della cella solare è stata annunciata come 500 MW e il modulo fotovoltaico ha una capacità di 450 MW (Jinko Solar). Jinko ha recentemente annunciato di aver prodotto un modulo 60cell, 306.9W ad alta efficienza nel suo laboratorio, tuttavia le efficienze di produzione regolari sembrano molto inferiori a questa produzione.
In che modo la tecnologia cellulare PERC migliora le prestazioni del pannello solare?
Come già spiegato, le celle solari PERC sono progettate con uno strato aggiuntivo sul fondo della cella solare. Questo ulteriore strato è chiamato strato di passivazione dielettrico.
Design convenzionale di celle solari in silicio
Design delle celle solari PERC
Ci sono tre ragioni principali per cui lo strato di passivazione dielettrico contribuisce all'aumento di efficienza:
1. Lo strato di passivazione dielettrico extra riduce la ricombinazione elettronica:
La ricombinazione elettronica è la tendenza degli elettroni a ricombinarsi e fondamentalmente bloccano gli elettroni dal libero flusso attraverso la cella solare, il che significa che non può raggiungere la sua potenziale efficienza.Gli elettroni generati vicino alla parte posteriore della cella solare sono ora liberi di spostarsi verso l'alto emettitore e contribuire a più corrente elettrica.
2. Lo strato di passivazione dielettrico extra aumenta la capacità della cella solare di catturare la luce:
Lo strato dielettrico riflette la luce che passa attraverso la cella solare senza generare alcun elettrone. Riflettendo questa luce, i fotoni hanno più possibilità di generare corrente elettrica.
3. Lo strato di passivazione dielettrico extra riflette lunghezze d'onda superiori a 1180 nm fuori dalla cella solare, che normalmente creerebbero calore:
Le fette di silicio smettono di assorbire lunghezze d'onda superiori a 1180 nm. Nelle normali celle solari, tali lunghezze d'onda vengono facilmente assorbite dalla metallizzazione posteriore e trasformate in calore.
Confronto cella solare PERC e cella solare standard
Come sapete, il calore riduce l'efficienza di conversione della cella solare. Lo strato di passivazione dielettrica riflette lunghezze d'onda superiori a 1180 nm fuori dalla cella solare e aiuta la cella solare a funzionare in modo più efficiente mantenendo temperature più fresche.
Recensione: come viene generata l'elettricità da una cella solare?
Una cella solare convenzionale al silicio cristallino (c-Si) è costituita da due strati con differenti proprietà elettriche. I due strati sono chiamati base e emettitore. Il punto in cui la base e l'emettitore si incontrano è chiamato interfaccia.
Un campo elettrico viene generato dove i due strati si toccano - questo punto è chiamato l'interfaccia. L'interfaccia estrae gli elettroni caricati negativamente nell'emettitore una volta raggiunta l'interfaccia.
Quando la luce entra nella cella solare, gli elettroni vengono rilasciati dagli atomi di silicio. Quando gli elettroni vengono rilasciati, possono viaggiare liberamente attraverso il wafer di silicio. Tuttavia, gli elettroni contribuiranno alla corrente elettrica solo se raggiungono l'interfaccia tra l'emettitore e la base.
Diversi tipi di lunghezze d'onda
Le lunghezze d'onda più corte (luce blu) generano principalmente elettroni vicino alla parte anteriore della cella solare, mentre le lunghezze d'onda più lunghe (luce rossa) generano elettroni nella parte posteriore della cella. Alcune delle lunghezze d'onda più lunghe passeranno attraverso il wafer senza generare alcuna corrente.
Questo è dove lo strato dielettrico sul retro della cella solare fa la differenza ..
Come la tecnologia cellulare PERC cattura diverse lunghezze d'onda
Il sole emette luce in diverse lunghezze d'onda e quando la luce raggiunge la struttura della cella di silicio, genera elettroni a vari livelli della struttura della cella solare.
La tecnologia PERC aumenta la capacità della cellula di catturare lunghezze d'onda più lunghe. Le lunghezze d'onda più lunghe sono particolarmente presenti durante la mattina e la sera (sole sotto un angolo) o durante i giorni nuvolosi.
La luce blu, con lunghezze d'onda più corte, viene assorbita dall'atmosfera durante questi periodi, poiché deve percorrere un percorso più lungo per raggiungere la superficie terrestre. La luce rossa viene meno facilmente assorbita dall'atmosfera terrestre.
Quindi il motivo principale per cui la tecnologia PERC mostra migliori rese energetiche è lo strato dielettrico riflettente sul retro delle celle solari che aiuta ad assorbire più luce rossa, anche durante la mattina, la sera o durante il tempo nuvoloso.
