BSC – Sel Surya Bifasial: Sejarah sel surya bifasial atau dua permukaan

Diterbitkan pada: 22 Januari 2022 / Pembaruan dari: 24 Februari 2023 - Penulis: Konrad Wolfenstein

Sejarah sel surya bifasial atau dua permukaan - Gambar: Xpert.Digital / Sunward Art|Shutterstock.com

Sel surya silikon pertama kali dipatenkan oleh Russell Ohl pada tahun 1946 saat bekerja di Bell Labs dan didemonstrasikan secara publik oleh Fuller, Chapin, dan Pearson di fasilitas penelitian yang sama pada tahun 1954; Namun, usulan awal ini adalah sel monofasial, yang bagian belakangnya tidak dimaksudkan untuk aktif.

Sel surya bifacial yang pertama kali diusulkan secara teoritis dapat ditemukan dalam paten Jepang dengan tanggal prioritas 4 Oktober 1960 oleh Hiroshi Mori, yang bekerja untuk perusahaan Hayakawa Denki Kogyo Kabushiki Kaisha (Hayakawa Electric Industry Co. Ltd.), yang kemudian dikembangkan menjadi Sharp Corporation saat ini. Sel yang diusulkan adalah struktur sel ganda PNP dengan elektroda kontak pada dua sisi yang berlawanan.

Namun, demonstrasi pertama sel dan panel surya bifacial dilakukan sebagai bagian dari program luar angkasa Soviet di stasiun luar angkasa militer LEO Salyut 3 (1974) dan Salyut 5 (1976). Sel surya bifasial ini dikembangkan oleh Bordina et al. dikembangkan dan diproduksi di VNIIT (All Union Scientific Research Institute of Energy Sources) di Moskow, yang menjadi produsen sel surya Rusia KVANT pada tahun 1975. Pada tahun 1974, tim ini mengajukan paten AS yang mengusulkan sel-sel dalam bentuk pipa mini-paralel dengan ukuran maksimum 1 mm x 1 mm x 1 mm, dihubungkan secara seri untuk menghasilkan 100 sel/cm2. Seperti halnya BSC saat ini, mereka mengusulkan penggunaan senyawa isotipik pp+ di dekat salah satu permukaan penerima cahaya. Di Salyut 3, panel eksperimental kecil dengan total luas sel 24 cm2 menunjukkan peningkatan produksi energi per revolusi satelit akibat albedo bumi hingga 34% dibandingkan panel monofasial pada saat itu. Selama penerbangan stasiun luar angkasa Salyut 5, peningkatan 17-45% diamati menggunakan panel bifacial (0,48 m2 - 40 W).

Sejalan dengan penelitian Rusia ini, di sisi lain Tirai Besi, laboratorium semikonduktor Fakultas Teknik Telekomunikasi Universitas Teknik Madrid, yang dipimpin oleh Profesor Antonio Luque, secara mandiri melaksanakan program penelitian komprehensif untuk mengembangkan teknologi yang dapat diterapkan secara industri. sel surya bifasial. Sementara paten Mori dan prototipe VNIIT-KVANT di pesawat ruang angkasa didasarkan pada sel-sel kecil tanpa jaringan logam di permukaannya dan oleh karena itu terhubung secara rumit, lebih mirip gaya perangkat mikroelektronik pada tahap awal, Luque akan memiliki dua paten Spanyol. pada tahun 1976 dan 1977 dan satu lagi di Amerika Serikat pada tahun 1977, yang merupakan cikal bakal sel bifasial modern. Paten Luque adalah yang pertama mengusulkan BSC dengan satu sel per wafer silikon, seperti halnya sel monofasial dulu dan sekarang, dengan jaringan logam di kedua permukaan. Mereka mempertimbangkan struktur npp+ dan struktur pnp.

Pengembangan BSC di laboratorium semikonduktor dilakukan dengan pendekatan tiga kali lipat, menghasilkan tiga tesis doktoral, ditulis oleh Andrés Cuevas (1980), Javier Eguren (1981) dan Jesús Sangrador (1982), dua yang pertama diawasi oleh Luque dan yang ketiga oleh Dr. Gabriel Sala dari grup yang sama. Pekerjaan doktoral Cuevas terdiri dari pembangunan paten pertama Luque pada tahun 1976, yang disebut "transcell" karena struktur npnnya yang mirip transistor. Dalam disertasinya, Eguren membahas demonstrasi paten kedua Luque pada tahun 1977 dengan profil doping npp+ di mana sambungan isotop pp+ terletak berdekatan dengan bagian belakang sel, menciptakan apa yang biasa disebut dalam teknologi sel surya sebagai "bidang permukaan belakang ( BSF). Pekerjaan ini menghasilkan beberapa publikasi dan paten tambahan. Secara khusus, efek menguntungkan dari pengurangan p-doping di basis, di mana pengurangan tegangan di persimpangan emitor (persimpangan pn depan) dikompensasi oleh peningkatan tegangan di persimpangan isotipik belakang, sekaligus memungkinkan peningkatan tegangan yang lebih tinggi. panjang difusi pembawa minoritas, yang meningkatkan keluaran daya dengan pencahayaan bifacial. Disertasi Sangrador dan jalur pengembangan ketiga di Universitas Teknik Madrid mengusulkan apa yang disebut sel surya persimpangan ganda dengan penerangan tepi vertikal, di mana p+nn+ ditumpuk dan dihubungkan secara seri dan diterangi dari tepinya, yang merupakan sel tegangan tinggi. yang tidak memerlukan jaringan logam permukaan memerlukan pembangkit listrik.

Pada tahun 1979, laboratorium semikonduktor diubah menjadi Institut Energi Matahari (IES-UPM), yang dengan Luque sebagai direktur pertama, melanjutkan penelitian intensif mengenai sel surya bifacial hingga dekade pertama abad ke-21. Misalnya, pada tahun 1994 , dua mahasiswa pascasarjana Brasil di Institut Energi Surya, Adriano, mengembangkan dan memproduksi Moehlecke dan Izete Zanesco, bersama dengan Luque, mengembangkan sel surya bifacial yang memiliki kinerja 18,1% di bagian depan dan 19,1% di bagian belakang; rekor bifasial sebesar 103% (pada saat itu rekor efisiensi sel monofasial hanya di bawah 22%).

• Rencanakan fotovoltaik untuk gudang, ruang komersial dan ruang industri
• Pabrik industri: Rencanakan sistem fotovoltaik terbuka atau sistem ruang terbuka
• Rencanakan tata surya dengan solusi fotovoltaik untuk pengiriman barang dan logistik kontrak
• Tata surya B2B dan solusi & saran fotovoltaik

• Membangun dan merencanakan carport surya

Saran modul surya dengan Xpert.Solar – bantuan & tips untuk modul surya yang tepat dan sesuai

Konrad Wolfenstein

Saya akan dengan senang hati menjadi penasihat pribadi Anda.

Anda dapat menghubungi saya dengan mengisi formulir kontak di bawah ini atau cukup hubungi saya di +49 89 89 674 804  .

Saya menantikan proyek bersama kita.

Atau pesan janji temu online di sini (panggilan video melalui Microsoft Teams)

Xpert.Digital – Konrad Wolfenstein

Xpert.Digital adalah pusat industri dengan fokus pada digitalisasi, teknik mesin, logistik/intralogistik, dan fotovoltaik.

Dengan solusi pengembangan bisnis 360°, kami mendukung perusahaan terkenal mulai dari bisnis baru hingga purna jual.

Kecerdasan pasar, pemasaran, otomasi pemasaran, pengembangan konten, PR, kampanye surat, media sosial yang dipersonalisasi, dan pemeliharaan prospek adalah bagian dari alat digital kami.

Anda dapat mengetahui lebih lanjut di: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus

Sumber *21012022-1