מודולים סולאריים: טכנולוגיית PERC מול טופקון תאים סולאריים

למרות שהתאים הסולאריים הראשון שפותח בארצות הברית בשנת 1954 היה אחד מסוג ה- N, התא מסוג P גבר בשנים שלאחר מכן. הסיבה לכך הייתה שהמודולים שימשו בעיקר בנסיעות בחלל בימים הראשונים, שם התבררו כעמידים יותר. רק בשנים האחרונות יצרני התאים הסולאריים הם חשיבה מחדש, הנובעת מהביצועים הגדולים יותר של תאי ה- N. אורך החיים הארוך יותר של תאים אלה אחראי לכך, מכיוון שבניגוד לסוג ה- P הם לא מאוימים על ידי "מום החמצן בורון". עם הגדלת הזמן המבצעי, הדבר מוביל לפגיעה ביעילות. בנוסף, תאים סולאריים מסוג ה- N פחות רגישים לזיהום מתכתי של סיליקון.

בטכנולוגיית PV, הפערים הטובים ביותר בהרכב הכימי אחראים להבדלים גדולים ביעילות ובהפצה הכלכלית. ניתן לראות זאת כדוגמה בהשוואה בין תאים סולאריים של ה- P-Type ו- N-Type. שניהם נבדלים זה מזה מבחינת מבנה התאים שלהם, עם תאים סולאריים המבוססים על סוג ה- P על העובדה שהם מבוססים על בסיס סיליקון טעון באופן חיובי. לעומת זאת, תאים סולאריים מסוג N מתוכננים, מכיוון שיש הצד המנוהל שלילית משמש כבסיס לתא השמש.

עם זאת, תאים סולאריים מסוג ה- N הם כיום יקרים יותר בייצור, הנובעים מעשרות שנות ההתמקדות בתאים מהסוג P. הייצור שלהם הוביל להשפעות בקנה מידה בשרשרת הערך, אשר תחילה יש לבנות אותם במהלך הייצור מסוג N. באופן זה, ישנם צעדים נוספים בעת ייצור המודולים הסולאריים מסוג N, מה שמגדיל עוד יותר את העלויות. עם זאת, בשל היעילות הגבוהה יותר, חלקו של סוג ה- N עולה ברציפות וזה אמור להיות רק עניין של זמן לפני שהוא מחליף את סוג ה- P כטכנולוגיית תאים סולאריים דומיננטיים.

יריבות דומה של שני סוגי תאים ניכרת כאשר משווים בין טכנולוגיות תאי השמש PERC (פולט פסיבטי ותא Reear) ו- TOPCON (מגע פסיבי תחמוצת מנהרה), שגרמו לאחרונה לתחושה.

מודולי PERC מגדילים את היעילות של מודולי PV מכיוון שהם ממירים טוב יותר את האור הקורן לאנרגיה. זה מצליח בהרהור על החלק של האור שמגיע לחלק האחורי של התא בתא. זה מתאפשר על ידי שכבה המופעלת על גב המודול, הפסיבציה האחורית שנקראה כל כך. היעילות המוגברת של תאי ה- PERC בהשוואה למודולים קונבנציונליים היא 1 %, מה שבתורו מסייע בהפחתת עלויות הייצור לכל קילוואט שהושגו.

על מנת להשיג את היעילות הגדולה ביותר האפשרית, משמשים בעיקר פליקי מונו בתאי PERC. סוג תאי השמש מפותח מאסיבי בשנים האחרונות. היעילות המוגברת גרמה להם להחליף כמעט לחלוטין את תאי ה- AL BSF המקובלים בתחום מערכות ה- PV המקצועיות. תאי PERC אינם אלא חדשים, מכיוון שהעיקרון שלהם הוזכר לראשונה בשנת 1983 על ידי האוניברסיטה האוסטרלית של ניו סאות 'ויילס. עם זאת, רק תהליכי הייצור המשופרים כל הזמן הובילו לעובדה שניתן להשתמש בערכה של הטכנולוגיה לייצור המוני באופן מקיף.

עם זאת, טכנולוגיית Pro אינה נקייה מבעיות. אלה רגישים יותר מתאים קונבנציונליים להשפלת אור הנגרמת. אפקט מכסה זה גורם לירידה בביצועים של תאי השמש לאחר הקשר הראשון שלהם. הסיכון להשפלת פוטנציאלית הנגרמת גם הוא גבוה יותר. למום ה- PID יכולות להיות השלכות מרחיקות לכת מכיוון שהוא יכול להפחית ברגישות את הביצועים של מערכות PV שלמות. לפיכך, המשקיעים צריכים לוודא במיוחד כי הם אושרו להתנגדות ל- PID בהתאם ל- IEC TS 62804.

טיפוס בתאים הסולאריים הוא טכנולוגיית ה- TOPCON שפותחה ב- Fraunhofer ISE בפרייבורג. תאים אלה יכולים להיות מונו וגם ביפציאליים, ובניגוד למקצוענים, מסתמכים בעיקר על Waper מסוג N. יש להם פוטנציאל יעילות גבוה יותר בהשוואה ל- PERC. בשנה שעברה, היצרן הסיני ג'ינקו סולארי, שהציג מודול סולארי של TopCon מסוג TopCon מסוג Monocrystalline עם יעילות של עד 23.53 %, הראה עד כמה זה יכול להיות גבוה. ה- Longi Solar 2021 הציג את מודול TopCon בביצועים גבוהים עוד יותר. עם תא TOPCON מה- P TYPE, זה קבע יעילות של 25.19 % וכך תיעוד עולמי יעיל חדש לטכנולוגיה זו. לאור ההתקדמות המהירה, זה אמור להיות רק עניין של זמן עד שהרשומה הזו תהיה עולה. המחקר האינטנסיבי על המודולים עשוי להבטיח שעדיין אין סוף לפיתוח באופק.

למרות שקשה לנצח את הביצועים של תאים סולאריים של טופקון, טכנולוגיית PERC עדיין זמינה בשוק. זה אמור להיות המקרה לזמן מה בגלל היעילות ההולכת וגוברת של התאים ובאותה עת יורדת עלויות הייצור.

עם זאת, בשל היעילות הגבוהה ביותר שלהם, תאי TopCON נמצאים במגמת עלייה. עלויות הייצור הגבוהות עדיין מדברות נגד סוג PV זה. עם זאת, במהלך ייצור המוני המוצא, עם זאת, ניתן לצפות גם כאן על השפעות בקנה מידה ניכר, מה שיבטיח שמודולי טופקון בגרמניה יתפתחו לתחרות רצינית על טכנולוגיית PERC. זה מאושר גם על ידי חוקרים ב- Fraunhofer-ISIS. לדבריהם, בנוסף להפחתת עלויות הייצור, עם זאת, עלייה בביצועי הייצור לרמת תאי ה- PERC היא הכרחית על מנת לבסס את יכולת העומס הכלכלית של מודולי TOPCON.

לדברי המדענים, טכנולוגיית TOPCON מייצרת את העלות הכוללת של תאים סולאריים ועלויות מודול גבוהות יותר של 3.6 עד 5.5 % בהשוואה ל- PERC במערכות PV בשטח פתוח עם ביצועי 5 מגה-וואט ב- 13.5 עד 18.6 %. עם זאת, החוקרים של ה- Fraunhofer ISE הצהירו כי בין 0.4 ל- 0.55 % יעילות תאים גבוהה יותר של תאי השמש של TopCon בהשוואה ל- P-perc דו-פסיאלי יאפשר ייצור חסכוני בקנה מידה גדול.

לא משנה אם משתמשים בתאים סולאריים מסוג N או P מסוג P, יש דרך להגדיל באופן מאסיבי את היעילות של המודולים הסולאריים. זהו הטכנווגוגיה הדו -פסיאלית. בניגוד לתא הסולארי המונופסי, המייצר רק זרם PV על ידי תאורת החלק העליון, התא הסולארי הדו -פנים בנוי בצורה כזו שהוא יכול לייצר חשמל דרך החלק העליון והחלק התחתון. העלייה בשימוש באור בדרך זו מגדילה את היעילות של המודול במידה ניכרת.

כמובן שהיעילות בצד התחתון אינה גדולה כמו בחלקו העליון של הצד העליון. עם זאת, היעילות יכולה לגדול ביותר מ- 19 % בגלל הקרינה בחלק התחתון, תלוי במיקום, למרחק מהאדמה ותנאים חיצוניים. המשמעות היא שניתן להגדיל את יכולת המערכת הכוללת בין 10 ל 30. לדוגמה, הביצועים של מודול שהעביר בעבר 290 WP עולה ל -320 ל 360 WP.

בעת התקנת מערכות ביפציאליות, יש להבטיח כי הן מחוברות במרחק מספיק מהשטח שמתחת כדי לאפשר קרינה נוספת. לדוגמה, המרחק המינימלי צריך להיות לפחות 40 סנטימטרים במשטחים נמוכים עד בינוניים -השכלה כמו גג לבנים או דשא. במקרה של משטחים רפלקטיביים מאוד (למשל שלג), עם זאת, המרחק לרצפה צריך להיות גדול מ- 1.5 מטר.

מתאים לכך:

• זכוכית ביפציאלית ושקופה זכוכית זכוכית/מודולים סולאריים זכוכית כפולה אידיאלית לאגרי-פוטובולטים, שטח פתוח, חניון סולארי וגדר סולארית

הכל ממקור יחיד, שתוכנן במיוחד לפתרונות סולאריים של אזורי חניה גדולים. עם ייצור החשמל שלך, מימון מחדש או מימון דלפק לעתיד.

ייעוץ ופתרונות ניתן למצוא כאן 👈🏻 👈🏻

ייעוץ ותכנון כולל אומדן עלות ללא מחייב. אנו מפגישים אתכם עם שותפים חזקים של פוטו -וולטאים.

ייעוץ ופתרונות ניתן למצוא כאן 👈🏻 👈🏻

אנו מונחים את האזור על פני מדינות דוברות גרמניות. יש לנו שותפים אמינים שמייעצים לך ומיישמים את רצונותיך.

צור קשר איתנו 👈🏻