BSC – Bifacial Solar Cells: A bifaciális vagy kétfelületű napelem története
Közzétéve: 2022. január 22. / Frissítés: 2023. február 24. - Szerző: Konrad Wolfenstein
A bifaciális vagy kétfelületű napelem története - Kép: Xpert.Digital / Sunward Art|Shutterstock.com
A szilícium napelemet először Russell Ohl szabadalmaztatta 1946-ban, amikor a Bell Labsnál dolgozott, és Fuller, Chapin és Pearson nyilvánosan bemutatta ugyanabban a kutatóintézetben 1954-ben; Ezek a kezdeti javaslatok azonban olyan monofaciális sejteket tartalmaztak, amelyek hátsó részét nem szánták aktívnak.
Az első elméletileg javasolt bifaciális napelem egy japán szabadalomban található, amelynek elsőbbségi dátuma 1960. október 4. Hiroshi Mori, aki a később kifejlesztett Hayakawa Denki Kogyo Kabushiki Kaisha (Hayakawa Electric Industry Co. Ltd.) cégnél dolgozott. a mai Sharp Corporation-be. A javasolt cella egy PNP kettős cellás szerkezet volt, érintkező elektródákkal két ellentétes élen.
A bifaciális napelemek és -panelek első bemutatóit azonban a szovjet űrprogram részeként a Saljut 3 (1974) és Szaljut 5 (1976) katonai LEO űrállomásokon hajtották végre. Ezeket a bifaciális napelemeket Bordina és munkatársai fejlesztették ki. A moszkvai VNIIT-ben (All Union Scientific Research Institute of Energy Sources) fejlesztették és gyártották, amely 1975-ben az orosz napelemgyártó KVANT lett. 1974-ben ez a csapat benyújtott egy amerikai szabadalmat, amelyben a cellákat mini-párhuzamos csövek formájában javasolták, legfeljebb 1 mm x 1 mm x 1 mm méretűek, és sorba kapcsolva 100 cella/cm2-t biztosítanak. A mai BSC-ekhez hasonlóan pp+ izotipikus vegyületek alkalmazását javasolták az egyik fényt befogadó felület közelében. A Salyut 3-ban a kisméretű, 24 cm2-es teljes cellaterületű kísérleti panelek a Föld albedójának köszönhetően akár 34%-kal is megnövelték az energiatermelést műholdfordulatonként az akkori monofaciális panelekhez képest. A Salyut 5 űrállomás repülése során 17-45%-os nyereséget figyeltek meg bifaciális panelek (0,48 m2 - 40 W) használatával.
PDF-ek: Érdekes adatok, ábrák és grafikák a szilíciumról és a lítiumról
- Szilícium – PDF letöltés
- Lítiumipar világszerte – PDF letöltés
Ezzel az orosz kutatással párhuzamosan, a vasfüggöny túloldalán a Madridi Műszaki Egyetem Távközlési Mérnöki Karának félvezető laboratóriuma Antonio Luque professzor vezetésével önállóan végez átfogó kutatási programot az iparilag alkalmazható anyagok fejlesztésére. bifaciális napelemek. Míg Mori szabadalma és az űrszondában lévő VNIIT-KVANT prototípusok apró cellákon alapultak, amelyeknek a felületén nem voltak fémrácsok, és ezért bonyolultan összekapcsolódtak, inkább a mikroelektronikai eszközök stílusában, mint korai szakaszában, a Luque két spanyol szabadalommal fog rendelkezni. 1976-ban és 1977-ben, valamint egyet az Egyesült Államokban 1977-ben, amelyek a modern bifaciális sejtek előfutárai voltak. A Luque szabadalmai voltak az elsők, amelyek szilícium lapkánként egy cellával rendelkező BSC-ket javasoltak, ahogy az akkori és ma is a monofaciális cellák esetében, mindkét felületen fémrácsokkal. Figyelembe vették az npp+ és a pnp struktúrákat is.
A BSC-k fejlesztését a félvezető laboratóriumban háromszoros megközelítésben közelítették meg, így három doktori tézis született, melyek szerzői Andrés Cuevas (1980), Javier Eguren (1981) és Jesús Sangrador (1982), az első kettőt Luque ill. a harmadikat dr. Gabriel Sala ugyanabból a csoportból. Cuevas doktori munkája Luque első szabadalmának megalkotásából állt 1976-ban, amelyet tranzisztorszerű npn szerkezete miatt "transcellának" neveztek. Disszertációjában Eguren Luque második, 1977-ből származó szabadalmának demonstrációjával foglalkozott egy npp+ adalékolási profillal, amelyben a pp+ izotóp csomópont a cella hátulja mellett található, létrehozva azt, amit a napelem-technológiában "hátsó felületi mezőnek" neveznek. BSF). Ez a munka számos publikációhoz és további szabadalomhoz vezetett. Különösen a p-adalékolás csökkentésének jótékony hatása az alapban, ahol az emitter átmenetben (elülső pn átmenet) a feszültség csökkenését a hátsó izotipikus csomópont feszültségnövekedése kompenzálta, ugyanakkor lehetővé tette a nagyobb feszültséget. a kisebbségi hordozók diffúziós hossza, ami növeli a kimenő teljesítményt bifaciális világítással. Sangrador disszertációja és harmadik fejlődési útja a Madridi Műszaki Egyetemen javasolta az úgynevezett vertikális élvilágítású többszörös csomópontos napelemet, amelyben a p+nn+ egymásra rakva és sorba kötve, élükről megvilágítva, amelyek nagyfeszültségű cellák. amelyek nem igényelnek felületi fémrácsot, áramtermelést igényelnek.
A kétfelületű napelemek fő előnyei
További energiatermelési előnyök: A P napelemekhez képest az N napelemek általában jelentősen növelik a hatékonyságot. A bifaciális napelemek szélesebb alkalmazási perspektívával rendelkeznek a bifaciális termelési kapacitás és a magasabb rendszerhatékonyság miatt, és különösen alkalmasak havas területekre és elosztott energiatermelési rendszerekre, például tetőkre, kerítésekre és hangfalakra.
A cella hátoldali hatásfoka elérheti a 19%-ot is, és a beeső háttérvilágítással javítható a rendszer termelési kapacitása, az egységnyi terület kapacitása akár 10-30%-kal is növelhető.
A bifaciális cellás technológiás üvegmodullal a fényt a modul elülső és hátoldalán is rögzítik. A fényfelhasználás növelése növeli a modul hatékonyságát. Akár 360 Wp összteljesítmény érhető el a modul aktív hátoldalán keresztül (290 Wp csak elöl / összesen 320 - 360 Wp).
A hatékonyságnövekedés a sugárzási helyzettől (légkör és háttér) függ.
Napelemes rendszer bifaciális napelem modulokkal - példa
- Napelemes rögzítőrendszerek tetőrendszer alépítménye bifaciális napelem modulokhoz – Jak76|Shutterstock.com
- Tetőrendszer alépítményrögzítő rendszer bifaciális napelem modulokhoz – Jak76|Shutterstock.com
- Bifaciális napelem modul tetőrendszer alépítményrögzítő rendszer – Jak76|Shutterstock.com
- Bifaciális napelem modul tetőrendszer szerelési megoldás – Jak76|Shutterstock.com
- Tetőrendszer alépítménye bifaciális napelem modulokhoz – Jak76|Shutterstock.com
- Bifaciális napelemmodul tetőrendszer alépítménye – Jak76|Shutterstock.com
1979-ben a félvezető laboratóriumot Napenergia Intézetté (IES-UPM) alakították át, amely Luque első igazgatójával a 21. század első évtizedéig folytatta a bifaciális napelemek intenzív kutatását.Például 1994-ben , a Solar Energy Institute of Solar Energy két brazil végzős hallgatója, Adriano kifejlesztett és gyártott Moehlecke, Izete Zanesco pedig Luque-val közösen kifejlesztett egy bifaciális napelemet, amely 18,1%-os teljesítményt nyújtott elöl és 19,1%-kal hátul; bifaciális rekord 103% (akkoriban a monofaciális sejtek rekordhatékonysága valamivel 22% alatt volt).
📣 A megfelelő és megfelelő napelem modulok az ipar, a kiskereskedelem és az önkormányzatok számára
Mindent egy kézből, kifejezetten az Ön fotovoltaikus rendszeréhez szabott napelem modul megoldások! Ön saját villamosenergia-termelésével refinanszíroz vagy ellenfinanszíroz a jövőbe.
🎯 Napelemes mérnököknek, vízvezeték-szerelőknek, villanyszerelőknek és tetőfedőknek
Tanácsadás és tervezés, beleértve a nem kötelező költségbecslést. Erős fotovoltaikus partnerekkel hozzuk össze Önt.
👨🏻 👩🏻 👴🏻 👵🏻 Magánháztartások számára
A német nyelvű országok különböző régióiban helyezkedünk el. Megbízható partnereink vannak, akik tanácsot adnak és megvalósítják kívánságait.
- Raktárak, gyártócsarnokok és ipari csarnokok saját áramforrással fotovoltaikus tetőrendszerről - Kép: NavinTar|Shutterstock.com
- Ipari üzem saját áramforrással kültéri fotovoltaikus rendszerből - Kép: Peteri|Shutterstock.com
- Tervezzen napelemes rendszereket fotovoltaikus megoldásokkal a szállítmányozáshoz és a szerződéses logisztikához
- B2B napelemes rendszerek és fotovoltaikus megoldások és tanácsadás
- Napelemek tervezése raktárakba, kereskedelmi csarnokokba és ipari csarnokokba
- Ipari üzem: Tervezzen egy fotovoltaikus szabadtéri rendszert vagy nyílttéri rendszert
- Tervezzen napelemes rendszereket fotovoltaikus megoldásokkal a szállítmányozáshoz és a szerződéses logisztikához
- B2B napelemes rendszerek és fotovoltaikus megoldások és tanácsadás
Napelemes modul tanácsadás az Xpert.Solar-ral – segítség és tippek a megfelelő és megfelelő napelem modulhoz
Konrad Wolfenstein
Szívesen szolgálok személyes tanácsadójaként.
Felveheti velem a kapcsolatot az alábbi kapcsolatfelvételi űrlap kitöltésével, vagy egyszerűen hívjon a +49 89 89 674 804 .
Nagyon várom a közös projektünket.
Írj nekem
Xpert.Digital – Konrad Wolfenstein
Az Xpert.Digital egy ipari központ, amely a digitalizációra, a gépészetre, a logisztikára/intralogisztikára és a fotovoltaikára összpontosít.
360°-os üzletfejlesztési megoldásunkkal jól ismert cégeket támogatunk az új üzletektől az értékesítés utáni értékesítésig.
Digitális eszközeink részét képezik a piaci intelligencia, a marketing, a marketingautomatizálás, a tartalomfejlesztés, a PR, a levelezési kampányok, a személyre szabott közösségi média és a lead-gondozás.
További információ: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus
Maradj kapcsolatban
