Источник: sinovoltaics
PERC: повышение эффективности и снижение затрат
Когда дело доходит до исследований и разработок, в нашей отрасли есть два очевидных направления: снижение затрат и повышение эффективности.
С эффективностью, превышающей отметку 20% +, технология солнечных элементов PERC, несомненно, имеет преимущество по сравнению с обычными солнечными элементами Si-типа P, которые производят только около 18-19%.
Повышение эффективности технологии PERC приводит к увеличению мощности на 5-10 Вт для мономодуля с 60 ячейками. Помимо более высокой эффективности, технология солнечных элементов PERC также потенциально будет иметь экономическое преимущество. Однако для этого необходимо, чтобы были установлены достаточные производственные мощности PERC, и производство было увеличено. И да .. заводы в Азии наращивают свои мощности в ВЕРСе ..
Почему PERC будет доминирующей технологией солнечных батарей
Поскольку PERC совместим с существующим оборудованием для трафаретной печати, производители могут легко модернизировать свои существующие производственные линии.
Многие азиатские производители, такие как JA Solar, Trina Solar, NeoSolar, Gintech, Hanwha Q Cells и Suntech, уже обновили свои производственные линии, и некоторые другие находятся в процессе этого. Кроме того, известные производители оборудования для производства фотоэлектрических систем, такие как Meyer Burger и Centrotherm, участвуют в производстве оборудования для производства ячеек PERC.
Каковы основные азиатские производители с технологией солнечных батарей PERC
Solarworld объявила в июле 2015 года, что в настоящее время ей принадлежит самая большая в мире мощность по производству ячеек PERC. В настоящее время его производственная мощность составляет 800 МВт.
Для такой компании, как Solarworld, имеет смысл расширить свои высокоэффективные производственные линии, поскольку они в основном сосредоточены на рынках с высоким ASP (средняя цена продажи).
Инсайдеры отрасли понимают, что это не займет много времени, прежде чем более низкая стоимость, азиатские производители догонят и превзойдут эту мощность. Фактически, на момент написания этой статьи мы видим, что основные китайские производители быстро наращивают мощности PERC:
JA Solar - PERCIUM солнечные элементы
Ожидаемая производственная мощность солнечных батарей PERCIUM компании JA Solar в 2015 году составит 350 МВт, что составляет лишь небольшую часть от общего предполагаемого объема продаж в 3,6-4,0 ГВт (PV-Tech).
Компания достигла средней эффективности конверсии 20,4%. JA Solar начала продавать свои солнечные панели PERCIUM 60 уже в 2014 году, в основном на рынках Японии, Великобритании, Израиля, Китая и Германии.
Suntech - солнечные батареи HYPRO
Приятно видеть, что Shunfeng, владелец бренда Suntech, также инвестирует в модернизацию производственных линий в Suntech и внедряет технологию солнечных батарей PERC.
Первая линия по производству модулей Hypro была запущена в июле 2015 года, и Suntech начала поставки высокоэффективных модулей для своих первых проектов. Модули Suntech 60cell, 290 Вт достигают макс. с КПД преобразования 20,5%, а его модуль Hydro с 72 ячейками вырабатывает 345 Вт.
Трина Солар - Мед М Плюс
В начале 2015 года Trina Solar выпустила как солнечный, так и денежный модуль PERC, получивший название Honey Plus. Моно модуль называется Honey M Plus. Эффективность Poly Honey Plus достигла 18,7%, 60cell достигает 275 Вт, а у Honey M Plus коэффициент преобразования составляет 20,4%, что делает модуль 60cell 285 Вт (Trina).
Trina Solar заявляет, что она предлагает солнечные элементы Honey Plus PERC с пятью сборными контактами, что немного снижает сопротивление и повышает надежность. Почему солнечная батарея на 5 сборных шин была бы более надежной? Основная причина заключается в том, что это уменьшает влияние неактивных частей солнечного элемента в случае микротрещин.
Jinko Solar - модули Eagle +
В мае 2015 года Jinko Solar открыла новый завод по производству ячеек и модулей PERC в Пенанге, Малайзия. Мощность солнечного элемента была объявлена равной 500 МВт, а мощность фотоэлектрического модуля - 450 МВт (Jinko Solar). Jinko недавно объявила, что она произвела высокоэффективный модуль 60cell, 306,9 Вт в своей лаборатории, однако обычная эффективность производства намного ниже этого показателя.
Как технология ячейки PERC улучшает работу панели солнечных батарей?
Как уже объяснялось, солнечные элементы PERC имеют дополнительный слой в нижней части солнечного элемента. Этот дополнительный слой называется слоем диэлектрической пассивации.
Обычная кремниевая солнечная батарея
PERC дизайн солнечных батарей
Существует три основных причины, по которым слой диэлектрической пассивации способствует повышению эффективности:
1. Экстра-диэлектрический пассивирующий слой уменьшает электронную рекомбинацию:
Электронная рекомбинация - это тенденция электронов рекомбинировать и в основном блокировать электроны от свободного прохождения через солнечный элемент, что означает, что он не может достичь своей потенциальной эффективности. Электроны, генерируемые вблизи задней части солнечного элемента, теперь могут свободно перемещаться до излучатель и способствуют увеличению электрического тока.
2. Слой дополнительной диэлектрической пассивации увеличивает способность солнечного элемента захватывать свет:
Диэлектрический слой отражает свет, который проходит через солнечный элемент без генерации электронов. Отражая этот свет, фотоны получают больше возможностей для генерации электрического тока.
3. Слой дополнительной диэлектрической пассивации отражает длину волны выше 1180 нм от солнечного элемента, который обычно выделяет тепло:
Кремниевые пластины перестают поглощать волны длиной более 1180 нм. В обычных солнечных элементах такие длины волн легко поглощаются металлизацией на задней стороне и превращаются в тепло.
Сравнение солнечного элемента PERC и стандартного солнечного элемента
Как известно, тепло снижает эффективность преобразования солнечного элемента. Диэлектрический пассивирующий слой отражает длины волн выше 1180 нм вне солнечного элемента и помогает солнечному элементу работать более эффективно, поддерживая более низкие температуры.
Обзор: как электричество генерируется из солнечного элемента?
Обычный солнечный элемент на основе кристаллического кремния (c-Si) состоит из двух слоев с различными электрическими свойствами. Два слоя называются основанием и излучателем. Точка, где база и эмиттер встречаются, называется интерфейсом.
Электрическое поле генерируется в месте соприкосновения двух слоев - эта точка называется интерфейсом. Интерфейс притягивает отрицательно заряженные электроны в эмиттер, как только достигает границы.
Когда свет попадает в солнечный элемент, электроны высвобождаются из атомов кремния. Когда электроны высвобождаются, они могут свободно перемещаться через кремниевую пластину. Однако электроны будут вносить вклад в электрический ток, только если они достигнут границы раздела между эмиттером и основанием.
Различные типы длин волн
Короткие волны (синий свет) в основном генерируют электроны вблизи передней части солнечного элемента, в то время как более длинные волны (красный свет) генерируют электроны в задней части клетки. Некоторые из более длинных волн будут проходить через пластину без генерирования тока.
Это где диэлектрический слой на задней панели солнечного элемента имеет значение ..
Как технология PERC Cell улавливает волны различной длины
Солнце излучает свет на разных длинах волн, и когда свет достигает структуры кремниевого элемента, он генерирует электроны на различных уровнях структуры солнечного элемента.
Технология PERC повышает способность клетки улавливать более длинные волны. Более длинные волны особенно присутствуют по утрам и вечерам (солнце под углом) или в пасмурные дни.
Голубой свет с более короткими длинами волн поглощается атмосферой в это время, так как он должен пройти более длинный путь, чтобы достичь поверхности Земли. Красный свет менее легко поглощается атмосферой Земли.
Таким образом, основной причиной, по которой технология PERC показывает более высокий выход энергии, является отражающий диэлектрический слой на задней панели солнечных элементов, который помогает поглощать больше красного света даже утром, вечером или в пасмурную погоду.
