الخلايا الشمسية ذات السطحين أو ثنائية الجانب أو ثنائية الجانب – معلومات مثيرة للاهتمام حول الوحدات الشمسية

الغالبية العظمى من الخلايا الشمسية اليوم مصنوعة من السيليكون. السيليكون هو شبه موصل، وعلى هذا النحو تقع إلكتروناته الخارجية في فترة طاقة تسمى نطاق التكافؤ، مما يملأ مستويات الطاقة في هذا النطاق بالكامل. يوجد فوق نطاق التكافؤ هذا نطاق محظور أو فجوة طاقة لا يمكن أن يوجد فيها أي إلكترون، وفي الأعلى يوجد نطاق التوصيل. يكاد يكون نطاق التوصيل هذا خاليًا من الإلكترونات، ولكنه هو المكان الذي تتواجد فيه إلكترونات نطاق التكافؤ بعد إثارةها بامتصاص الفوتونات. تمتلك هذه الإلكترونات طاقة أكبر من الإلكترونات العادية لأشباه الموصلات. إن الموصلية الكهربائية للسيليكون الموصوفة حتى الآن، والتي يشار إليها بالسيليكون الجوهري، منخفضة للغاية. يؤدي التلوث الطفيف بذرات الفسفور إلى ظهور إلكترونات إضافية في نطاق التوصيل، مما يجعل السيليكون من النوع n ويعطيه موصلية يمكن أن تتأثر بتغيير كثافة ذرات الفسفور. وبدلاً من ذلك، يمكن أن يتسبب التلوث بذرات البورون أو الألومنيوم في أن يصبح Si من النوع p ويكون له موصلية يمكن أن تتأثر أيضًا. تمتص ذرات الشوائب هذه الإلكترونات من نطاق التكافؤ وتترك فيه ما يسمى "الثقوب" التي تتصرف مثل الشحنات الإيجابية الافتراضية. عادةً ما يتم تطعيم الخلايا الشمسية Si بالبورون لتتصرف مثل أشباه الموصلات من النوع p ولها منطقة سطحية ضيقة (~ 0.5 ميكرون). ويتكون ما يسمى بوصلة pn بين الاثنين، حيث يتم إنشاء مجال كهربائي يقسم الإلكترونات والثقوب، الإلكترونات إلى السطح والثقوب إلى الداخل. بهذه الطريقة، يتم توليد تيار ضوئي، والذي يتبدد من خلال نقاط الاتصال المعدنية على كلا الجانبين. لا ينقسم الضوء الذي يسقط بعيدًا عن تقاطع pn، وفي النهاية تتحد أزواج ثقب الإلكترون التي تم إنشاؤها ولا تنتج تيارًا ضوئيًا. يمكن عكس أدوار منطقتي p وn في الخلية، كما هو موضح هنا.

وبناء على ذلك، فإن الخلية الشمسية أحادية الوجه تولد تيارًا ضوئيًا فقط عندما يضيء السطح الذي تشكلت فيه الوصلة.

من ناحية أخرى، تم تصميم الخلية الشمسية ثنائية الجانب بحيث تكون الخلية نشطة على كلا الجانبين وتولد تيارًا ضوئيًا عند إضاءة أي من الجانبين - الأمامي أو الخلفي.

مكاسب إضافية في توليد الطاقة: بالمقارنة مع الخلايا الشمسية P، تميل الخلايا الشمسية N إلى زيادة الكفاءة بشكل ملحوظ. سيكون للخلايا الشمسية ثنائية الجانب منظور تطبيقي أوسع نظرًا لقدرة التوليد ثنائية الجانب وكفاءة النظام الأعلى، وهي مناسبة بشكل خاص للمناطق الأكثر تساقطًا للثلوج وأنظمة التوليد الموزعة مثل الأسطح والأسوار وحواجز الصوت.

يمكن أن تصل كفاءة الجانب الخلفي للخلية إلى أكثر من 19%، ويمكن استخدام الإضاءة الخلفية الحادثة لتحسين قدرة التوليد للنظام، مع زيادة سعة مساحة الوحدة بما يصل إلى 10%~30%.

باستخدام الوحدة الزجاجية المزودة بتقنية الخلايا ثنائية الجانب، يتم التقاط الضوء على كل من الجزء الأمامي والخلفي للوحدة. زيادة استخدام الضوء يزيد من كفاءة الوحدة. يمكن تحقيق ما يصل إلى 360 واطًا من الطاقة الإجمالية عبر الجزء الخلفي النشط للوحدة (290 واطًا فقط في المقدمة / إجمالي 320 - 360 واطًا).

ويعتمد اكتساب الكفاءة على حالة الإشعاع (الغلاف الجوي والخلفية).

كل شيء من مصدر واحد، حلول وحدات الطاقة الشمسية المصممة خصيصًا لنظام الطاقة الكهروضوئية الخاص بك! يمكنك إعادة التمويل أو التمويل المضاد في المستقبل من خلال توليد الكهرباء الخاص بك.

النصائح والحلول تجدها هنا 👈🏻

المشورة والتخطيط بما في ذلك تقدير التكلفة غير الملزم. نحن نجمعك مع شركاء كهروضوئيين أقوياء.

النصائح والحلول تجدها هنا 👈🏻

نحن متمركزون في مناطق مختلفة في البلدان الناطقة باللغة الألمانية. لدينا شركاء موثوقون يقدمون لك النصائح وينفذون رغباتك.

تواصل معنا 👈🏻