Источник: instylesolar
Как работают клетки IBC
Ячейки Interdigitated Back Contact (IBC) могут быть одной из самых сложных технологий, используемых для изготовления солнечных панелей, но они также предлагают значения эффективности, которые нельзя игнорировать, поэтому сегодня они считаются важной альтернативой.
Традиционные солнечные элементы достигают преобразования энергии, размещая передние контакты в элементе. Это означает, что фотоны, которые достигают поверхности клетки, должны быть поглощены в этот момент для высвобождения электронов и производства электричества.
Если они не поглощены, они передаются или отражаются. Это можно считать потерей.
Клетки IBC реализуют другую идею. Вместо того чтобы размещать контакты в передней части ячейки, они размещают их на задней стороне.
Это позволяет им достигать более высокой эффективности благодаря уменьшению затенения на передней части ячейки, в то время как пары электрон-дырка, генерируемые поглощенным светом, все еще могут собираться на задней стороне ячейки.
На иллюстрации ниже вы можете взглянуть на структуру ячеек КСГМ с точки зрения сзади.
Преимущества клеток IBC по сравнению с Al-BSF
Более низкие потери затенения
Во-первых, наиболее важно то, что потери затенения, вызванные электродом (контактом) на передней стороне, равны нулю, что позволяет добиться усиления в пределах 5-7% в генерируемом токе.
Сопротивление нижней серии
Более того, как вы можете видеть на иллюстрации выше, контакты на задней стороне занимают большую площадь.
Это связано с гораздо меньшим последовательным сопротивлением из-за того, что пространство между контактами незначительно по сравнению с обычным солнечным элементом.
Это возможно сделать только с контактными элементами на задней стороне, так как нет необходимости оставлять более широкое пространство открытым на передней стороне для поглощения света.
Это действительно интересная особенность при рассмотрении концентрированных фотоэлементов (CPV), в которых эффект последовательного сопротивления чрезвычайно важен.
Независимость между оптической и электрической оптимизацией
Существует большое преимущество в отделении оптической оптимизации от электрической оптимизации.
В традиционных солнечных элементах должен быть ограниченный обмен между последовательным сопротивлением, рекомбинационными потерями, поглощением света, эффективностью и высокими напряжениями разомкнутой цепи, поскольку как электрическая проводимость, так и преобразование энергии выполняются на передней стороне.
В ячейках IBC две функции не зависят друг от друга. Оптическая оптимизация выполняется на передней стороне, в то время как электрическая оптимизация выполняется на задней стороне.
Почему клетки IBC более сложны:
Текущий поток носителей осуществляется в двух измерениях, в то время как на стандартных ячейках это только одно измерение.
Эффективность ячейки IBC тесно связана с временем жизни BSF и рекомбинацией передней поверхности, что требует более качественных кремниевых пластин с более длительным сроком службы носителей.
Выравнивание областей n-типа и p-типа на одной стороне пластины (задняя сторона) более сложное.
Для производственного процесса необходимы сложные процедуры очистки и превосходный контроль загрязнения.
