Font: instylesolar
Com funcionen les cèl·lules IBC
Les cèl·lules interdigitades de contacte posterior (IBC) poden ser una de les tecnologies més complicades que s’utilitzen per fabricar panells solars, però també ofereix valors d’eficiència que no es poden ignorar, és per això que es considera avui una alternativa important.
Les cèl·lules solars tradicionals aconsegueixen la conversió d’energia mitjançant la col·locació de contactes frontals a la cèl·lula. Això vol dir que els fotons que arriben a la superfície de la cèl·lula s’han d’absorbir en aquell moment per alliberar electrons i produir electricitat.
Si no s’absorbeixen, es transmeten o es reflecteixen. Es pot considerar una pèrdua.
Les cèl·lules IBC implementen una idea diferent. En lloc de col·locar els contactes a la part davantera de la cel·la, els col·loquen al seu costat posterior.
Això els permet obtenir una eficiència més elevada a causa de l’ombrejat reduït a la part frontal de la cèl·lula, i al mateix temps encara es poden recollir parells electró-forat generats per la llum absorbida a la part posterior de la cèl·lula.
A la il·lustració següent es pot veure l'estructura de les cèl·lules IBC des del punt de vista posterior.
Els avantatges de les cèl·lules IBC en comparació amb Al-BSF
Pèrdues inferiors a l’ombra
El primer i més important és que la pèrdua d’ombrejat causada per l’elèctrode del costat frontal (contacte) és nul·la, cosa que permet obtenir guanys entre un 5-7% en el corrent generat.
Resistència de sèries inferiors
A més, com es pot veure a la il·lustració anterior, els contactes de la part posterior ocupen una àrea més gran.
Això s’associa a una resistència de sèries molt inferior a causa del fet que l’espai entre els contactes és insignificant en comparació amb una cèl·lula solar convencional.
Només és possible fer-ho amb cèl·lules de contacte posteriors, ja que no cal deixar un espai més ampli obert a la part frontal per absorbir llum.
Aquesta és una característica molt interessant si es consideren cèl·lules PV concentrades (PVV) on l'efecte de la resistència en sèrie és de gran importància.
Independència entre optimització òptica i elèctrica
Hi ha un gran avantatge en desconnectar l’optimització òptica de l’optimització elèctrica.
A les cèl·lules solars tradicionals, hi ha d’haver un intercanvi limitat entre la resistència en sèrie, les pèrdues de recombinació, l’absorció de llum, l’eficiència i les altes tensions del circuit obert, ja que tant la conducció elèctrica com la conversió d’energia es realitzen al costat frontal.
A les cel·les IBC, les dues funcions són independents entre si. L’optimització òptica es realitza a la part frontal, mentre que l’optimització elèctrica es realitza a la part posterior.
Per què les cèl·lules IBC són més complicades:
El flux actual de portadors es realitza en dues dimensions, mentre que a les cel·les estàndard és només una dimensió.
L’eficiència de la cèl·lula IBC està profundament relacionada amb la vida útil del BSF i la recombinació de la superfície frontal, exigint hòsties de silici de més qualitat amb una vida útil més llarga.
L’alineació de regions de tipus n i de tipus p al mateix costat de l’hòstia (costat posterior) és més complicat.
Per al procés de fabricació, cal procediments sofisticats de neteja i un control de contaminació superior.
