Das Prinzip der Solarphotovoltaikzellen
1. ** Photonenabsorption und -übertragung: ** Bei Licht ausgesetzt, werden Photonen mit Energie weniger als die Bandlückenbreite nicht absorbiert und durch die Solarzelle gelangen.
2. ** Energieverlust in hochsenergischen Photonen: ** Photonen mit Energie größer als die Bandlücke erzeugen Elektronenlochpaare, was zu einem gewissen Energieverlust führt.
3. ** Ladung Trennung und Transport: ** Es gibt Verluste innerhalb des PN -Übergangs aufgrund der Trennung und des Transports fotogeneratischer Ladungsträger.
4. ** Rekombinationsverluste: ** Während des Transports fotogenerter Träger treten Rekombinationsverluste auf.
5. ** Spannungsabfall: ** Die Ausgangsspannung erfährt einen Abfall, was zu Kontaktspannungsverlusten führt.
Reduzierung elektrischer Verluste
1. Verwenden Sie hochwertige Siliziumwafer mit guter kristalline Struktur.
2. Entwickeln Sie ideale PN Junction -Bildungstechniken.
3. Implementieren Sie optimale Passivierungstechniken.
4. Verwenden Sie effiziente Metallkontakttechnologien.
5. Verwenden Sie fortschrittliche Technologien vor Ort und Rückfeld.
Reduzierung optischer Verluste
Um die Zell-Effizienz durch Minimierung optischer Verluste zu verbessern, wurden verschiedene lichtfächende Theorien und Technologien entwickelt, einschließlich der Oberflächenstruktur, um die Reflexion, die Anti-Reflexionsbeschichtungen vorderer Oberfläche, reflektierende Beschichtungen der hinteren Oberfläche und kleinere Gordlinienschattierungsbereiche zu reduzieren.
Topcon (Tunneloxid Passivierter Kontakt)
Struktur von Topcon -Solarzellen
Die vordere Seite der Topcon-Solarzellen ähnelt herkömmliche N-PERT-Solarzellen, die einen Bor (P+) -Emitter, eine Passivierungsschicht und eine Anti-Reflexionsbeschichtung umfassen. Die Kerntechnologie liegt im hinteren passivierten Kontakt, bestehend aus einer ultradünnen Siliziumoxidschicht (1-2 nm) und einem von Phosphor dotierten mikrokristallinen gemischten Silizium-Dünnfilm. Für bifaciale Anwendungen wird die Metallisation durch Screen-Drucken AG- oder AG-Al-Gitter auf der Vorder- und AG-Gitter auf der Rückseite erreicht.
Tunneloxid passivierte Kontakt
Die Topcon-Struktur, die eine hohe Umwandlungseffizienz von 25,7%erreicht, besteht aus einer dünnen Tunneloxidschicht und einer phosphor-dotierten Polysiliziumschicht. Die Phosphor-dotierte Polysiliciumschicht kann durch Kristallisieren von A-Si: H oder Ablagerung von Polysilicon unter Verwendung von LPCVD erzeugt werden. Dies macht TopCon zu einem vielversprechenden Kandidaten für hocheffiziente Solarzellentechnologie.
Heteroübergangstechnologie (HJT)
Die Heterojunction-Technologie (HJT) kombiniert kristalline Silizium- und amorphe Silizium-Dünnfilmtechnologie und erzielt Effizienz von 25% oder höher. HJT -Zellen übertreffen die aktuelle Perc -Technologie in Effizienz und Leistung.
Struktur von HJT -Solarzellen
HJT -Zellen verwenden einen monokristallinen Siliziumwafer als Substrat. Die vordere Seite des Wafers wird nacheinander mit intrinsischen A-Si: H-Film und P-Typ A-Si: H-Film abgelagert, um eine PN-Heteroübergang zu bilden. Die Rückseite wird mit intrinsischen und n-Typ-A-Si: H-Filmen abgelagert, um ein hinteres Oberflächenfeld zu bilden. Anschließend werden transparente leitfähige Oxidfilme abgelagert, gefolgt von Metallelektroden durch Siebdruck, was zu einer symmetrischen Struktur führt.
Vorteile von HJT -Solarzellen
- ** Flexibilität und Anpassungsfähigkeit: ** Die HJT -Technologie sorgt selbst bei extremen Wetterbedingungen mit einem niedrigeren Temperaturkoeffizienten als herkömmliche Solarzellen.
- ** Langlebigkeit: ** HJT -Solarzellen können über 30 Jahre effizient arbeiten.
- ** höhere Effizienz: ** Aktuelle HJT -Panels erreichen Effizienz zwischen 19,9% und 21,7%.
- ** Kosteneinsparungen: ** Amorphes Silizium, das in HJT-Panels verwendet wird, ist kostengünstig, und der vereinfachte Herstellungsprozess macht HJT erschwinglicher.
Perovskit -Solarzellen
Als erstes erreichte 4% Effizienz im Jahr 2009 erreichten Perovskit -Solarzellen (PSCs) bis 2021 eine Effizienz von 25,5%, was zu erheblichem akademischen Interesse war. Die schnelle Verbesserung der PSCs positioniert sie als steigender Stern in Photovoltaik.
Struktur von Perowskit -Solarzellen
Fortgeschrittene Perovskitzellen bestehen typischerweise aus fünf Komponenten: transparentes leitendes Oxid, Elektronentransportschicht (ETL), Perovskit, Lochtransportschicht (HTL) und Metallelektrode. Die Optimierung der Energieniveaus und Wechselwirkungen dieser Materialien an ihren Schnittstellen bleibt ein aufregender Forschungsbereich.
Zukunft von Perovskit -Solarzellen
Die Erforschung von Perovskiten wird sich wahrscheinlich auf die Reduzierung der Rekombination durch Passivierung und Defektreduktion, die Einbeziehung von 2D -Perovskiten und die Optimierung von Grenzflächenmaterialien konzentrieren. Verbesserung der Stabilität und Reduzierung der Umweltauswirkungen sind Schlüsselbereiche zukünftiger Studien.
Qualitätskontrolle in der Solarphotovoltaikzellproduktion
Radierung und Texturierung
Die Oberflächenschäden werden durch Ätzen entfernt, und die Texturierung erzeugt eine lichtfassende Oberfläche, wodurch Reflexionsverluste reduziert werden. Die Reflexionsvermögensmessung überwacht diesen Prozess.
Diffusion und Kantenisolation
Diffusionsschichten werden auf Siliziumwafern gebildet, um PN -Verbindungen zu erstellen. Eine Passivierungsschicht wird abgelagert, um die Effizienz der Dünnfilm-Solarzellen zu verbessern, die durch Lebensdauer, Waferdicke und Brechungsindex überwacht wird.
Anti-reflektierende Beschichtung
Eine anti-reflektierende Beschichtung wird auf die Siliziumwaferoberfläche aufgetragen, um die Lichtabsorption zu verbessern. PECVD wird verwendet, um einen dünnen Film abzulegen, der auch als Passivierungsschicht dient. Durchlässigkeit der Durchlässigkeit und Blecheinheitlichkeit sind Schlüsselmessparameter.
Elektrodenherstellung
Die Gridline-Elektroden werden auf der Vorderseite geschickt gedruckt, und die hinteren Feld- und Rückenelektroden werden hinten gedruckt. Temperaturkontrolle, Punktgenauigkeit und Ansatzverhältnis von Gridline sind kritische Überwachungsindikatoren während des Trocknens und Sinterns.
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Postzeit: Aug-03-2024
