Ogniwa fotowoltaiczne dwustronne – Ciekawostki o modułach fotowoltaicznych

Zdecydowana większość ogniw słonecznych jest obecnie wykonana z krzemu. Krzem jest półprzewodnikiem i jako taki jego zewnętrzne elektrony znajdują się w przedziale energetycznym zwanym pasmem walencyjnym, całkowicie wypełniając poziomy energetyczne tego pasma. Powyżej tego pasma walencyjnego znajduje się pasmo wzbronione, czyli przerwa energetyczna, w której nie mogą istnieć żadne elektrony, a dalej znajduje się pasmo przewodnictwa. To pasmo przewodnictwa jest prawie puste, ale to właśnie tam umieszczane są elektrony z pasma walencyjnego po wzbudzeniu przez absorpcję fotonów. Elektrony te mają wyższą energię niż zwykłe elektrony półprzewodnika. Przewodnictwo elektryczne opisanego dotychczas krzemu, znanego jako krzem samoistny, jest wyjątkowo niskie. Niewielka domieszka atomami fosforu wprowadza dodatkowe elektrony do pasma przewodnictwa, nadając krzemowi typ n i przewodność, na którą można wpływać poprzez zmianę gęstości atomów fosforu. Alternatywnie, zanieczyszczenia, takie jak atomy boru lub glinu, mogą spowodować, że krzem stanie się typu p, wykazując przewodnictwo, na które również można wpływać. Te atomy domieszek przyjmują elektrony z pasma walencyjnego, pozostawiając tzw. „dziury”, które zachowują się jak wirtualne ładunki dodatnie. Krzemowe ogniwa słoneczne są zazwyczaj domieszkowane borem, co sprawia, że ​​zachowują się jak półprzewodniki typu p i mają wąski (~0,5 mikrometra) obszar powierzchniowy typu n. Pomiędzy tymi dwoma obszarami tworzy się złącze p-n, generujące pole elektryczne, które rozszczepia elektrony i dziury, kierując elektrony na powierzchnię, a dziury do wnętrza. W ten sposób powstaje fotoprąd, który jest odprowadzany przez metalowe styki po obu stronach. Światło emitowane ze złącza p-n nie ulega rozszczepieniu, a powstałe pary elektron-dziura ostatecznie rekombinują, nie generując fotoprądu. Role obszarów p i n w ogniwie można odwrócić, jak wyjaśniono tutaj.

Zatem ogniwo słoneczne jednostronne generuje fotoprąd tylko wtedy, gdy oświetlona zostanie powierzchnia, na której nastąpiło przejście.

Natomiast ogniwo dwustronne jest zaprojektowane tak, że jest aktywne po obu stronach i generuje fotoprąd, gdy jedna z dwóch stron – przednia lub tylna – jest oświetlona.

Dodatkowe korzyści w zakresie wytwarzania energii: W porównaniu z ogniwami słonecznymi typu P, ogniwa słoneczne typu N charakteryzują się znacznie większą wydajnością. Dwustronne ogniwa słoneczne, dzięki swojej dwustronnej mocy wytwórczej i wyższej sprawności systemu, będą miały szersze perspektywy zastosowań i są szczególnie odpowiednie dla obszarów o intensywnych opadach śniegu oraz w rozproszonych systemach wytwarzania energii, takich jak dachy, ogrodzenia i ekrany akustyczne.

Sprawność tylnej części ogniwa może sięgać ponad 19%, a padające tylne belki mogą być wykorzystane do zwiększenia mocy wytwórczej systemu, przy czym wzrost mocy na jednostkę powierzchni może wynieść od 10% do 30%.

Szklany moduł z technologią ogniw bifacjalnych wychwytuje światło zarówno z przodu, jak i z tyłu modułu. Zwiększenie wychwytywania światła poprawia wydajność modułu. Do 360 Wp całkowitej mocy można uzyskać za pośrednictwem aktywnej tylnej części modułu (290 Wp tylko z przodu / 320–360 Wp łącznie).

Wzrost wydajności zależy od warunków radiacyjnych (atmosfery i tła).

Wszystko z jednego źródła: rozwiązania modułów fotowoltaicznych dopasowane do Twojego systemu fotowoltaicznego! Refinansuj lub zrekompensuj swoją przyszłość własną produkcją energii elektrycznej.

Znajdź porady i rozwiązania tutaj 👈🏻

Konsultacje i planowanie, w tym niezobowiązująca wycena. Łączymy Cię z silnymi partnerami w dziedzinie fotowoltaiki.

Znajdź porady i rozwiązania tutaj 👈🏻

Jesteśmy obecni regionalnie w całym niemieckojęzycznym świecie. Mamy sprawdzonych partnerów, którzy doradzą i zrealizują Państwa życzenia.

Skontaktuj się z nami 👈🏻