Font: sinovoltaica
PERC: tant augment d’eficiència com reducció de costos
Quan es tracta de R + D, hi ha dos punts d'interès evidents en la nostra indústria: la reducció de costos i l'augment d'eficiència.
Amb eficàcies que superen el 20% +, la tecnologia de cèl·lules solars PERC segurament té un avantatge en comparació amb les cèl·lules solars convencionals de tipus P tipus Si, que només produeixen al voltant del 18-19%.
Els guanys d'eficiència de la tecnologia PERC es tradueixen en un augment de potència de 5-10 W per a un mòdul de 60 cèl·lules mono. A més d'una major eficiència, la tecnologia de cèl·lules solars PERC també pot tenir un avantatge en els costos. Tot i això, això requereix que s’hagi instal·lat una capacitat de fabricació suficient de PERC i s’hagi augmentat la producció. I sí ... les fàbriques d'Àsia han augmentat la seva capacitat PERC ..
Per què serà el PERC la tecnologia dominant de cèl·lules solars
Com que el PERC és compatible amb els equips de serigrafia existents, és fàcil que els fabricants puguin actualitzar les seves línies de producció existents.
Molts fabricants asiàtics, com JA Solar, Trina Solar, NeoSolar, Gintech, Hanwha Q Cells i Suntech, ja han actualitzat les seves línies de producció, i diversos altres estan en procés de fer-ho. A més, importants proveïdors de maquinària de producció fotovoltaica com Meyer Burger i Centrotherm participen en la fabricació d'equips de producció de cèl·lules PERC.
Quins són els principals fabricants asiàtics amb tecnologia de cèl·lules solars PERC
Solarworld va anunciar al juliol del 2015 que actualment és la propietària de la capacitat de producció de cèl·lules PERC més gran del món. La seva capacitat de fabricació cel·lular actual va arribar als 800MW.
Per a una empresa com Solarworld, té sentit desenvolupar-se en les seves línies de producció d’alta eficiència, ja que se centren principalment en els mercats d’Alt ASP (preu de venda mitjà).
Els professionals de la indústria s’adonen que no passarà molt abans del menor cost, els fabricants asiàtics aconseguiran i superaran aquesta capacitat. De fet, en el moment d’escriure veiem els principals fabricants xinesos ampliant la capacitat PERC:
JA Solar - Cèl·lules solars PERCIUM
La capacitat de producció prevista de les cèl·lules solars PERCIUM de JA Solar és de 350MW el 2015, cosa que només és una petita part de la seva capacitat total de vendes esperada de 3,6-4,0 GW (PV-Tech).
L’empresa ha assolit una eficiència mitjana de conversions del 20,4%. JA Solar ja va començar a comercialitzar els seus panells solars de 60 cel·les PERCIUM ja el 2014 en els mercats japonès, britànic, israelià, xinès i alemany.
Suntech - Cèl·lules solars HYPRO
És bo veure que Shunfeng, el propietari de la marca Suntech, també inverteix en línies de producció actualitzades a Suntech i ha estat implementant la tecnologia de cèl·lules solars PERC.
La primera línia de producció del mòdul Hypro va arribar a la línia el juliol del 2015 i Suntech ha començat a enviar mòduls d’alta eficiència per als seus primers projectes. Els mòduls de 292 W de Suntech aconsegueixen un màxim. eficiència de conversió del 20,5% i el seu mòdul Hidro de 72 cel·les produeix 345W.
Trina Solar - Honey M Plus
A principis del 2015, Trina Solar va llançar un mòdul solar PERC poli i moni, anomenat Honey Plus. El mòdul mono s’anomena Honey M Plus. El Poly Honey Plus va assolir una eficiència del 18,7%, el 60cell arriba als 275W, mentre que el Honey M Plus té una afficència de conversió del 20,4%, cosa que fa que un mòdul de 60cell sigui 285W (Trina).
Trina Solar afirma que ofereix cèl·lules solars Honey Plus PERC amb contactes frontals de cinc barres, cosa que redueix lleugerament la resistència i augmenta la fiabilitat. Per què seria més fiable una cèl·lula solar de 5 barres? El motiu principal és que redueix l’efecte de les parts inactives d’una cèl·lula solar en cas de micro esquerdes.
Mòduls de Jinko Solar - Eagle +
Maig de 2015, Jinko Solar va obrir una nova instal·lació de fabricació de mòduls de cèl·lules i mòduls PERC a Penang, Malàisia. Es va anunciar que la capacitat de la cèl·lula solar era de 500MW i la capacitat del mòdul fotovoltaic de 450MW (Jinko Solar). Jinko va anunciar recentment que fabricava un mòdul 606, 306,9 W d’alta eficiència en el seu laboratori, tot i que les eficiències de fabricació regulars semblen molt inferiors a aquesta producció.
Com millora la tecnologia de cèl·lules PERC el rendiment del panell solar?
Com ja s’ha explicat, les cèl·lules solars PERC estan dissenyades amb una capa addicional a la part inferior de la cèl·lula solar. Aquesta capa addicional s’anomena capa de passivació dielèctrica.
Disseny convencional de cèl·lules solars de silici
Disseny de cèl·lules solars PERC
Hi ha tres motius principals pels quals la capa de passivació dielèctrica contribueix a l’augment d’eficiència:
1. La capa de passivació dielèctrica addicional redueix la recombinació d’electrons:
La recombinació d’electrons és la tendència dels electrons a recombinar-se i bàsicament bloqueja que els electrons flueixin lliurement a través de la cèl·lula solar, cosa que significa que no pot assolir la seva eficiència potencial. Els electrons generats a la part posterior de la cèl·lula solar ja són lliures d’anar a l’altura. emissor i contribuir a més corrent elèctric.
2 La capa de passivació dielèctrica addicional augmenta la capacitat de la cèl·lula solar per captar llum:
La capa dielèctrica reflecteix la llum que passa a través de la cèl·lula solar sense generar cap electró. En reflectir aquesta llum, es dóna més oportunitat als fotons de generar corrent elèctric.
3. La capa de passivació dielèctrica addicional reflecteix les longituds d'ona superiors als 1180 nm de la cèl·lula solar, que normalment crearien calor:
Les hòsties de silici deixen d’absorbir longituds d’ona superiors a 1180 nm. En les cèl·lules solars normals, aquestes longituds d'ona són fàcilment absorbides per la metal·lització de la part posterior i convertides en calor.
Comparació de la cèl·lula solar PERC i la cèl·lula solar estàndard
Com ja sabeu, la calor redueix l'eficiència de conversió de la cèl·lula solar. La capa de passivitat dielèctrica reflecteix les longituds d'ona superiors als 1180 nm de la cèl·lula solar i ajuda a la cèl·lula solar a treballar de manera més eficient mantenint temperatures més fresques.
Revisió: com es genera l'electricitat a partir d'una cèl·lula solar?
Una cèl·lula solar de silici (c-Si) cristal·lina convencional consta de dues capes amb propietats elèctriques diferents. Les dues capes s’anomenen base i emissor. El punt on es reuneixen la base i l'emissor s'anomena interfície.
Es genera un camp elèctric on es toquen les dues capes: aquest punt s’anomena interfície. La interfície tira electrons carregats negativament a l'emissor un cop arribats a la interfície.
Quan la llum entra a la cèl·lula solar, els electrons són alliberats dels àtoms de silici. Quan els electrons són alliberats, poden viatjar lliurement per l’hòstia de silici. Tanmateix, els electrons només contribuiran al corrent elèctric si arriben a la interfície, entre l'emissor i la base.
Diferents tipus de longitud d’ona
Les longituds d’ona més curtes (llum blava) generen electrons principalment a prop de la part frontal de la cèl·lula solar, mentre que les longituds d’ona més llargues (llum vermella) generaran electrons a la part posterior de la cèl·lula. Algunes de les longituds d’ona més llargues passaran per l’hòstia sense generar cap corrent.
Aquí és on la capa dielèctrica de la part posterior de la cèl·lula solar marca la diferència.
Com la tecnologia cel·lular PERC captura diferents longituds d'ona
El sol emet llum en diferents longituds d'ona i quan la llum arriba a l'estructura de les cèl·lules de silici, genera electrons a diversos nivells de l'estructura de la cèl·lula solar.
La tecnologia PERC augmenta la capacitat de la cèl·lula per atrapar longituds d'ona més llargues. Les longituds d’ona més llargues són especialment presents durant els matins i les nits (sol sota un angle) o durant els dies ennuvolats.
La llum blava, amb longituds d'ona més curtes, és absorbida per l'atmosfera durant aquests temps, ja que ha de recórrer un camí més llarg per arribar a la superfície terrestre. La llum vermella és menys fàcilment absorbida per l'atmosfera terrestre.
Així doncs, la principal raó per la qual la tecnologia PERC mostra millors rendiments d’energia és la capa dielèctrica reflectant a la part posterior de les cèl·lules solars que ajuda a absorbir més llum vermella, fins i tot durant el matí, la nit o durant la temperatura tèrbola.