Päikesemoodulid: PERC vs. Topcon päikeserakkude tehnoloogia

Kuigi esimene USA-s 1954. aastal välja töötatud päikesepatarei oli üks N tüüpi, valitses p-tüüpi rakk järgnevatel aastatel. Selle põhjuseks oli see, et mooduleid kasutati peamiselt kosmosereisidel algusaegadel, kus need olid osutunud vastupidavamaks. Alles viimastel aastatel on päikeserakkude tootjad ümbermõtestajad, mis on tingitud N-tüüpi rakkude suuremast jõudlusest. Nende rakkude pikem eluiga vastutab selle eest, kuna vastupidiselt p-tüüpile ei ohusta neid boori hapniku defekt. Suureneva tööajaga põhjustab see tõhusust. Lisaks on N-tüüpi päikeserakud räni metallilise saastumise suhtes vähem vastuvõtlikud.

PV -tehnoloogias põhjustavad keemilise koostise parimad lahknevused tõhususe ja majandusliku jaotuse suuri erinevusi. Seda võib pidada näitena P-P-tüüpi ja N-tüüpi päikesepatareide võrdlemisel. Mõlemad erinevad oma rakustruktuuri poolest, P-P-tüüpi päikeseenergiarakkude puhul, mis põhinevad asjaolul, et need põhinevad positiivselt laetud räni alusel. Seevastu N -tüüpi päikeseelemendid on konstrueeritud, kuna seal on negatiivselt omandatud külg päikeseelemendi alus.

Kuid N-tüüpi päikeseelemendid on praegu kallimad, mis on tingitud aastakümnete pikkusest keskendumisest p-tüüpi rakkudele. Nende tootmine tõi kaasa väärtusahelas ulatuslikud mõjud, mis tuleb kõigepealt üles ehitada N tüüpi tootmise ajal. Sel viisil on N -tüüpi päikesemoodulite tootmisel täiendavaid samme, mis suurendab kulusid veelgi. Suurema efektiivsuse tõttu suureneb N-tüüpi osakaal pidevalt ja see peaks olema vaid aja küsimus, enne kui see asendab P-tüüpi domineeriva päikeseelementide tehnoloogia.

Kahe rakutüübi võrreldav rivaalitsemine on ilmne päikeseelementide tehnoloogiate PERC (passiivne emitter ja reisrakk) ja TopCon (tunneloksiid passiivse kontakt) võrdlemisel, mis on hiljuti põhjustanud sensatsiooni.

PERC -moodulid suurendavad PV -moodulite efektiivsust, kuna need muudavad kiirgava valguse energiaks paremini. See õnnestub kajastades lahtri lahtri tagaküljele tuleva valguse osa. See on võimalik mooduli tagaküljele kantava kihi abil, nii nimetatud tagasi passiivsus. PERC rakkude suurenenud efektiivsus võrreldes tavaliste moodulitega on 1 %, mis omakorda aitab vähendada saadud KWP tootmiskulusid.

Võimaliku võimaliku tõhususe saavutamiseks kasutatakse Mono vahvleid peamiselt PERC rakkudes. Päikeserakkude tüüp on viimastel aastatel massiliselt välja töötatud. Suurenenud tõhusus pani nad peaaegu täielikult asendama tavapäraseid Al BSF -rakke professionaalsete PV -süsteemide piirkonnas. PERC -rakud on kõike muud kui uued, sest nende põhimõtet mainis esmakordselt 1983. aastal Uus -Lõuna -Walesi Austraalia ülikool. Siiski ainult pidevalt täiustatud tootmisprotsessid tõi kaasa asjaolu, et masstootmise tehnoloogia väärtust saab kasutada terviklikult.

Pro -tehnoloogia ei ole aga probleemidest vaba. Need on tundlikumad kui tavalised rakud kergelt põhjustatud lagunemiseks. See kaane efekt põhjustab päikeserakkude jõudluse langust pärast nende esimest kontakti. Võimaliku põhjustatud lagunemise oht on samuti suurem. PID-defektil võivad olla kaugeleulatuvad tagajärjed, kuna see võib tundlikult vähendada tervete PV-süsteemide jõudlust. Seetõttu peaksid investorid eriti veenduma, et nad on vastavalt IEC TS 62804 kohaselt sertifitseeritud PID -vastu.

Päikeserakkudes ronimine on Freiburgis Fraunhofer ISE -s välja töötatud TopConi tehnoloogia. Need rakud võivad olla nii mono kui ka bifacial ning vastupidiselt Pro-le tugineda peamiselt N-tüüpi-waferile. Neil on PERC -ga võrreldes suurem tõhususpotentsiaal. Eelmisel aastal näitas Hiina tootja Jinko Solar, kes esitas monokristallilise, bifaciaalse N-tüüpi Topconi päikesemooduli, efektiivsusega kuni 23,53 %, kui kõrge see võib olla. Longi Solar 2021 esitas Topconi mooduli veelgi suurema jõudluse. P-Type Topconi lahtri abil seadis see efektiivsuse 25,19 % ja seega selle tehnoloogia uue tõhususe maailmarekord. Kiire arengut silmas pidades peaks see olema vaid aja küsimus, enne kui see rekord on ületanud. Moodulite intensiivsed uuringud tagavad tõenäoliselt, et arengul pole veel lõppu.

Kuigi Topconi päikeseelementide jõudlust on raske võita, on PERC tehnoloogia turul endiselt saadaval. See peaks olema nii mõnda aega, kuna rakkude suurenemise ja samal ajal langeb tootmiskulud.

Kuid nende erakordselt suure efektiivsuse tõttu on TOPCONi rakud tõusuteel. Kõrged tootmiskulud räägivad endiselt selle PV -tüüpi vastu. Algse masstootmise käigus võib siin siiski oodata ka märkimisväärset mõju, mis tagaks, et Saksamaa TopConi moodulid arenevad PERC -tehnoloogia tõsiseks konkurentsiks. Seda kinnitavad ka Fraunhofer-ISIS teadlased. Nende sõnul on lisaks tootmiskulude vähendamisele ka PERC -rakkude tootmise taseme tõus, et kinnitada TopConi moodulite majanduslikku kandevõimet.

Teadlaste sõnul genereerib TopCon Technology päikesepatareide kogukulud ja 3,6–5,5 % suuremad mooduli kulud, võrreldes PERC-ga avatud kosmose PV-süsteemides, mille 5-megavati jõudlus on 13,5–18,6 %. Sellegipoolest väitsid Fraunhofer ISE teadlased, et topconi päikeserakkude rakkude efektiivsuse vahemikus 0,4–0,55 % võrreldes bifaciaalse P-PERC-ga võimaldaks kulutõhusa suuremahulise toodangu võimalikuks.

Sõltumata sellest, kas kasutatakse N-tüüpi või P-tüüpi päikeseelemente, on võimalus päikesemoodulite efektiivsuse massiliselt suurendada. See on bifaciaalne tehnogoogia. Vastupidiselt monofaciaalsele päikeseelemendile, mis genereerib ainult PV -voolu, valgustades ülaosa, ehitatakse bifacial päikeseelement nii, et see saaks elektrit toota ülemise ja alaserva kaudu. Sel viisil valguse kasutamise suurenemine suurendab mooduli tõhusust märkimisväärselt.

Muidugi pole alumine osa efektiivsus nii suur kui ülemise külje ülaosas. Sellegipoolest võib efektiivsus suureneda rohkem kui 19 %, kuna alumine külg on kiirgus, sõltuvalt asukohast, kaugusest pinnasest ja välistest tingimustest. See tähendab, et kogu süsteemi võimsust vahemikus 10–30 saab suurendada. Näiteks suureneb varem 290 WP tarnitud mooduli jõudlus 320 -ni 360 WP -ni.

Bifaciaalsete süsteemide paigaldamisel tuleb täiendava kiirguse võimaldamiseks tagada, et need kinnitatakse allpool olevast pinnast. Näiteks peaks minimaalne vahemaa olema vähemalt 40 sentimeetrit, millel on nõrga kuni keskmise suurusega kuni peegeldusega pinnad, näiteks plaaditud katus või rohi. Väga hästi peegeldavate pindade (nt lumi) puhul peaks aga kaugus põrandast olema suurem kui 1,5 meetrit.

Sobib selleks:

• Bifacial ja läbipaistev klaasist klaasist/kahekordse klaasist päikeseenergiamoodulid, mis sobivad ideaalselt põllumajandus-, avatud ruumi, päikeseenergia ja päikeseenergia jaoks

Kõik ühest allikast, mis on spetsiaalselt loodud suurte parkimisalade päikeseenergia lahenduste jaoks. Teie enda elektrienergia tootmise, refinantseerimise või vastuolus tulevikus.

Nõuandeid ja lahendusi leiate siit 👈🏻

Nõuanded ja planeerimine, sealhulgas mittesidumise kulude hinnang. Toome teid kokku fotogalvaaniliste tugevate partneritega.

Nõuandeid ja lahendusi leiate siit 👈🏻

Oleme kogu piirkonnas kogu Saksamaa riikides. Meil on usaldusväärseid partnereid, kes nõustavad teid ja rakendavad teie soove.

Võtke meiega ühendust 👈🏻