
Технология двусторонних солнечных элементов N-типа – Изображение: Xpert.Digital Jak76|Shutterstock.com
Двусторонний солнечный элемент (BSC) — это фотоэлектрический солнечный элемент, который может генерировать электрическую энергию при освещении с обеих сторон, то есть спереди или сзади. С другой стороны, односторонние солнечные элементы генерируют электрическую энергию только тогда, когда фотоны попадают на их переднюю часть. Эффективность двусторонних солнечных элементов, определяемая как отношение светоотдачи падающего света к вырабатываемой электрической мощности, измеряется независимо для передней и задней поверхностей под одним или несколькими солнцами (1 солнце = 1000 Вт/м2). Двусторонний коэффициент (%) определяется как отношение эффективности задней части к эффективности передней при одинаковой освещенности.
Двусторонние солнечные элементы были изобретены и впервые изготовлены для космического и наземного применения в конце 1970-х годов, а в 2010-х годах они стали стандартной технологией солнечных батарей. Ожидается, что к 2030 году они станут ведущим подходом к производству солнечных элементов.
Двусторонние/Двусторонние солнечные элементы, как они работают
Подавляющее большинство солнечных элементов теперь сделаны из кремния. Кремний является полупроводником, и поэтому его внешние электроны в энергетическом интервале, называемом валентной полосой, и полностью заполняют уровень энергии этой полосы. Над этой валентной полосой находится запрещенная полоса или энергетическая часть, в которой электрон не может существовать, и линейная полоса расположена дальше. Эта линейная полоса почти пуста от электронов, но это место, где электроны валентной полосы приспосабливаются после того, как они стимулировали поглощение фотонов. Эти электроны имеют больше энергии, чем обычные электроны полупроводника. Электрическая проводимость описанного Si, описанного до сих пор, который называется внутренним кремнием, чрезвычайно низкая. Небольшое загрязнение атомами фосфора приводит к дополнительным электронам в кабельной полосе, что делает кремниевый N-лидирующий и получает проводимость, на которую можно влиять изменение плотности атомов фосфора. Альтернативно, загрязнение атомами бора или алюминия может привести к лидированию SI P и имеет проводимость, которая также может быть под влиянием. Эти атомы загрязнения поглощают электроны из валентной полосы и оставляют так называемые «отверстия», которые ведут себя как виртуальные положительные заряды. Солнечные элементы SI обычно наделены бором, так что они ведут себя как P-necker P-типа и имеют узкий (~ 0,5 микрометр) поверхностный диапазон N-типа. Между ними образуется так называемый переход PN, в котором создается электрическое поле, электроны и отверстия разделяются, электроны на поверхность и отверстия в внутренней стороне. Таким образом, создается ток фотографии, который получен из металлических контактов с обеих сторон. Свет, который падает от перехода PN, не разделяется, и сгенерированные пары электронных отверстий, наконец, рекомбинируются и не генерируют фото потока. Роли областей P и N в ячейке можно, как объяснено здесь, обменять.
Соответственно, односторонний солнечный элемент генерирует фототок только тогда, когда освещается поверхность, где был образован переход.
С другой стороны, двусторонний солнечный элемент сконструирован таким образом, что элемент активен с обеих сторон и генерирует фототок, когда освещена любая сторона — передняя или задняя.
Основные преимущества солнечных батарей с двойной поверхностью
Дополнительный выигрыш в выработке электроэнергии: по сравнению с солнечными элементами P, солнечные элементы N имеют тенденцию значительно повышать эффективность. Двусторонние солнечные элементы будут иметь более широкую перспективу применения благодаря двусторонней генерирующей способности и более высокой эффективности системы и особенно подходят для заснеженных территорий и систем распределенной генерации, таких как крыши, заборы и звуковые барьеры.
Эффективность задней части ячейки может достигать более 19%, а падающая подсветка может использоваться для улучшения генерирующей мощности системы с увеличением мощности единицы площади до 10% ~ 30%.
Благодаря стеклянному модулю с технологией двусторонних ячеек свет улавливается как на передней, так и на задней части модуля. Увеличение использования света повышает эффективность модуля. Общая мощность до 360 Вт может быть достигнута за счет активной задней части модуля (290 Вт только спереди / общая 320–360 Вт).
Прирост эффективности зависит от радиационной обстановки (атмосферы и фона).
Пример системы свободного пространства с двусторонними солнечными модулями
📣 Подходящие солнечные модули для промышленности, розничной торговли и муниципалитетов.
Все из одних рук, решения для солнечных модулей, специально адаптированные к вашей фотоэлектрической системе! Вы рефинансируете или контрфинансируете будущее за счет собственного производства электроэнергии.
🎯 Для инженеров по солнечной энергии, сантехников, электриков и кровельщиков
Консультации и планирование, включая необязательную смету расходов. Мы объединяем вас с сильными партнерами в области фотоэлектрических систем.
👨🏻 👩🏻 👴🏻 👵🏻 Для частных домовладений
Мы представлены в разных регионах немецкоязычных стран. У нас есть надежные партнеры, которые проконсультируют вас и реализуют ваши пожелания.
- Планируйте фотоэлектрические системы для складов, коммерческих и промышленных помещений.
- Промышленное предприятие: спланируйте фотоэлектрическую систему под открытым небом или систему открытого пространства.
- Планируйте солнечные системы с фотоэлектрическими решениями для экспедирования грузов и контрактной логистики.
- Солнечные системы B2B, фотоэлектрические решения и консультации
Консультации по солнечному модулю с Xpert.Solar – помощь и советы по выбору правильного и подходящего солнечного модуля
Буду рад стать вашим личным консультантом.
Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму ниже или просто позвоните мне по телефону +49 89 89 674 804 .
Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.
Xpert.Digital – Конрад Вольфенштейн
Xpert.Digital — это промышленный центр с упором на цифровизацию, машиностроение, логистику/внутреннюю логистику и фотоэлектрическую энергетику.
С помощью нашего решения для развития бизнеса на 360° мы поддерживаем известные компании, начиная с нового бизнеса и заканчивая послепродажным обслуживанием.
Аналитика рынка, маркетинг, автоматизация маркетинга, разработка контента, PR, почтовые кампании, персонализированные социальные сети и привлечение потенциальных клиентов являются частью наших цифровых инструментов.
Дополнительную информацию можно узнать на сайте: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus