BSC – 양면 태양전지: 양면 또는 양면 태양전지의 역사

게시 날짜: 2022년 1월 22일 / 업데이트 날짜: 2023년 2월 24일 - 작성자: Konrad Wolfenstein

양면 또는 양면 태양전지의 역사 - 이미지: Xpert.Digital / Sunward Art|Shutterstock.com

실리콘 태양전지는 벨 연구소에서 근무하던 1946년 러셀 올(Russell Ohl)이 처음으로 특허를 얻었고 1954년 같은 연구 시설에서 풀러(Fuller), 채핀(Chapin), 피어슨(Pearson)에 의해 공개적으로 시연되었습니다. 그러나 이러한 초기 제안은 단면 셀이었으며 뒷면이 활성화되도록 의도되지 않았습니다.

이론적으로 제안된 최초의 양면 태양전지는 Hayakawa Denki Kogyo Kabushiki Kaisha(Hayakawa Electric Industry Co. Ltd.)에서 근무했던 Hiroshi Mori가 1960년 10월 4일 우선권을 부여한 일본 특허에서 찾을 수 있습니다. 오늘날의 Sharp Corporation으로. 제안된 셀은 두 개의 반대쪽 가장자리에 접촉 전극이 있는 PNP 이중 셀 구조였습니다.

그러나 양면 태양 전지 및 패널의 첫 시연은 소련 우주 프로그램의 일환으로 군용 LEO 우주 정거장 Salyut 3(1974) 및 Salyut 5(1976)에서 수행되었습니다. 이러한 양면 태양전지는 Bordina et al.에 의해 개발되었습니다. 모스크바의 VNIIT(All Union Scientific Research Institute of Energy Sources)에서 개발 및 제조되었으며, 이 회사는 1975년 러시아 태양전지 제조업체인 KVANT가 되었습니다. 1974년에 이 팀은 최대 크기가 1mm x 1mm x 1mm이고 직렬로 연결되어 100개의 셀/cm2를 제공하는 미니 평행 파이프 형태의 셀을 제안하는 미국 특허를 출원했습니다. 오늘날의 BSC와 마찬가지로 그들은 빛을 받는 표면 중 하나 근처에 isotypic 화합물 pp+를 사용할 것을 제안했습니다. 살류트 3호에서는 총 셀 면적이 24cm2인 작은 실험 패널이 당시 단면 패널에 비해 지구의 알베도로 인해 위성 회전당 에너지 생산량이 최대 34% 증가한 것으로 나타났습니다. Salyut 5 우주정거장 비행 중 양면 패널(0.48m2 - 40W)을 사용하여 17~45%의 이득이 관찰되었습니다.

이러한 러시아 연구와 병행하여 철의 장막 반대편에서는 안토니오 루케(Antonio Luque) 교수가 이끄는 마드리드 공과대학 정보통신공학부의 반도체 연구실이 산업적으로 적용 가능한 개발을 위한 종합적인 연구 프로그램을 독자적으로 수행하고 있다. 양면 태양전지. Mori의 특허와 우주선의 VNIIT-KVANT 프로토타입은 표면에 금속 격자가 없는 작은 셀을 기반으로 하여 복잡하게 연결되어 초기 단계보다 마이크로 전자 장치 스타일에 더 가깝지만 Luque는 두 개의 스페인 특허를 보유하게 됩니다. 1976년과 1977년에 그리고 1977년에 미국에서 하나가 있었는데, 이는 현대 양면 세포의 전신이었습니다. Luque의 특허는 실리콘 웨이퍼당 하나의 셀로 BSC를 제안한 최초의 특허였으며, 당시와 오늘날에도 양면에 금속 그리드가 있는 단면 셀의 경우와 같습니다. 그들은 npp+ 구조와 pnp 구조를 모두 고려했습니다.

반도체 실험실에서 BSC 개발은 세 가지 접근 방식으로 접근하여 Andrés Cuevas(1980), Javier Eguren(1981) 및 Jesús Sangrador(1982)가 저술한 세 개의 박사 학위 논문을 작성했습니다. 세 번째는 Dr. 같은 그룹의 가브리엘 살라. Cuevas의 박사 과정은 1976년 Luque의 첫 번째 특허 구성으로 구성되었으며, 이는 트랜지스터와 같은 npn 구조로 인해 "트랜스셀"이라고 불렸습니다. 그의 논문에서 Eguren은 pp+ 동위원소 접합이 전지 뒷면에 인접해 있는 npp+ 도핑 프로파일을 사용하여 1977년 Luque의 두 번째 특허 시연에 대해 설명했습니다. 이는 태양 전지 기술에서 일반적으로 "후면 필드"라고 불리는 것을 생성합니다. BSF). 이 작업으로 인해 여러 출판물과 추가 특허가 탄생했습니다. 특히, 이미터 접합(전면 pn 접합)의 전압 감소가 후면 이소형 접합의 전압 증가로 보상되는 동시에 베이스에서 p-도핑을 줄이는 유익한 효과는 동시에 더 높은 전압을 허용합니다. 소수 캐리어의 확산 길이로 인해 양면 조명으로 전력 출력이 증가합니다. 마드리드 공과대학의 산그라도르 박사 논문과 세 번째 개발 경로는 p+nn+가 적층되어 직렬로 연결되고 가장자리에서 빛을 비추는 소위 수직형 에지 조명 다중 접합 태양 전지를 제안했습니다. 이는 고전압 셀입니다. 표면 금속 그리드가 필요하지 않은 경우 발전이 필요합니다.

1979년 반도체 연구실을 IES-UPM(Institute of Solar Energy)으로 전환하고 루케(Luque)를 초대 소장으로 맡아 21세기 첫 10년까지 양면 태양전지에 대한 집중적인 연구를 이어갔다. , Adriano 태양 에너지 연구소의 두 명의 브라질 대학원생은 Moehlecke를 개발 및 생산했으며 Izete Zanesco는 Luque와 함께 전면에서 18.1%, 후면에서 19.1%의 성능을 발휘하는 양면 태양 전지를 개발했습니다. 양면 기록은 103%입니다(당시 단면 셀의 기록 효율은 22% 미만이었습니다).

• 창고, 상업 홀, 산업 홀을 위한 태양광 발전 계획
• 산업플랜트 : 태양광 옥외형 시스템 또는 개방형 시스템 계획
• 화물 운송 및 계약 물류를 위한 태양광 발전 솔루션으로 태양광 시스템을 계획하세요.
• B2B 태양광 시스템 및 광전지 솔루션 및 조언

• 태양광 간이 차고 건설 및 계획

Xpert.Solar를 통한 태양광 모듈 조언 – 적합하고 적합한 태양광 모듈에 대한 도움말 및 팁

콘라드 울펜슈타인

저는 귀하의 개인 조언자로 기꺼이 봉사하겠습니다.

아래 문의 양식을 작성하여 연락하시거나 +49 89 89 674 804  .

나는 우리의 공동 프로젝트를 기대하고 있습니다.

또는 여기에서 온라인 약속을 예약하세요(Microsoft Teams를 통한 영상 통화).

Xpert.Digital – Konrad Wolfenstein

Xpert.Digital은 디지털화, 기계 공학, 물류/내부 물류 및 태양광 발전에 중점을 둔 산업 허브입니다.

360° 비즈니스 개발 솔루션을 통해 우리는 신규 비즈니스부터 판매 후까지 유명 기업을 지원합니다.

시장 정보, 마케팅, 마케팅 자동화, 콘텐츠 개발, PR, 메일 캠페인, 개인화된 소셜 미디어 및 리드 육성은 당사 디지털 도구의 일부입니다.

www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus 에서 확인할 수 있습니다.

출처 *21012022-1