Двусторонние солнечные элементы – интересная информация о солнечных модулях

Сегодня подавляющее большинство солнечных элементов изготавливается из кремния. Кремний является полупроводником, и поэтому его внешние электроны находятся в энергетическом интервале, называемом валентной полосой, полностью заполняя энергетические уровни этой полосы. Выше этой валентной полосы находится запрещенная зона, или энергетический зазор, где электроны не могут существовать, а еще выше — зона проводимости. Эта зона проводимости почти пуста от электронов, но именно туда попадают электроны из валентной полосы после возбуждения в результате поглощения фотонов. Эти электроны обладают большей энергией, чем обычные электроны полупроводника. Электрическая проводимость описанного до сих пор кремния, известного как собственный кремний, чрезвычайно низка. Небольшая примесь атомов фосфора вводит дополнительные электроны в зону проводимости, делая кремний n-типа и придавая ему проводимость, на которую можно влиять, изменяя плотность атомов фосфора. В качестве альтернативы, примеси, такие как атомы бора или алюминия, могут привести к тому, что кремний станет p-типа, демонстрируя проводимость, на которую также можно влиять. Эти атомы примеси принимают электроны из валентной полосы, оставляя так называемые «дырки», которые ведут себя как виртуальные положительные заряды. Кремниевые солнечные элементы обычно легируются бором, что заставляет их вести себя как полупроводник p-типа и иметь узкую (~0,5 микрометра) поверхностную область n-типа. Между этими двумя областями образуется p-n-переход, генерирующий электрическое поле, которое расщепляет электроны и дырки, направляя электроны к поверхности, а дырки — внутрь. Это создает фототок, который отводится через металлические контакты с обеих сторон. Свет, излучаемый p-n-переходом, не расщепляется, и образующиеся электронно-дырочные пары в конечном итоге рекомбинируют, таким образом, не генерируя фототок. Роли p- и n-областей в ячейке могут быть поменяны местами, как объяснено здесь.

Таким образом, односторонний солнечный элемент генерирует фототок только тогда, когда освещается поверхность, на которой произошел переход.

В отличие от них, двусторонняя солнечная батарея сконструирована таким образом, что она активна с обеих сторон и генерирует фототок, когда освещается одна из двух сторон – передняя или задняя.

Дополнительные преимущества в выработке электроэнергии: по сравнению с солнечными элементами P-типа, солнечные элементы N-типа, как правило, значительно повышают эффективность. Двусторонние солнечные элементы, благодаря своей способности генерировать электроэнергию с обеих сторон и более высокой эффективности системы, будут иметь более широкие перспективы применения и особенно подходят для районов с обильными снегопадами и распределенными системами генерации, такими как крыши, заборы и шумозащитные барьеры.

КПД тыльной стороны ячейки может достигать более 19%, а падающие задние лучи могут использоваться для повышения генерирующей способности системы, при этом увеличение мощности на единицу площади составляет от 10% до 30%.

Стеклянный модуль с двухсторонней технологией улавливает свет как с лицевой, так и с обратной стороны модуля. Увеличение улавливания света повышает эффективность модуля. На активной обратной стороне модуля может быть достигнута общая мощность до 360 Вт (290 Вт только на лицевой стороне / 320–360 Вт всего).

Повышение эффективности зависит от радиационной обстановки (атмосферы и фонового излучения).

Все из одного источника: решения по солнечным модулям, специально разработанные для вашей фотоэлектрической системы! Рефинансируйте или компенсируйте потери в будущем за счет собственного производства электроэнергии.

Здесь вы найдете советы и решения 👈🏻

Консультации и планирование, включая предварительную смету без обязательной юридической силы. Мы поможем вам найти надежных партнеров в сфере фотовольтаики.

Здесь вы найдете советы и решения 👈🏻

Мы представлены в различных регионах немецкоязычного мира. У нас есть надежные партнеры, которые проконсультируют вас и помогут воплотить ваши пожелания в жизнь.

Свяжитесь с нами 👈🏻