IBC (Interdigitated Back Contact) Solar Cell Technology

- Mar 06, 2020-


Bron: instylesolar

IBC solar cell 8

Hoe werken IBC-cellen

Interdigitated Back Contact (IBC) -cellen kunnen een van de meest gecompliceerde technologieën zijn die worden gebruikt om zonnepanelen te fabriceren, maar het biedt ook efficiëntiewaarden die niet kunnen worden genegeerd, daarom wordt het tegenwoordig als een belangrijk alternatief beschouwd.


Traditionele zonnecellen bereiken energieconversie door frontcontacten in de cel te plaatsen. Dit betekent dat fotonen die het oppervlak van de cel bereiken, op dat moment moeten worden geabsorbeerd om elektronen vrij te maken en elektriciteit te produceren.


Als ze niet worden geabsorbeerd, worden ze overgedragen of weerspiegeld. Dit kan als een verlies worden beschouwd.


IBC-cellen implementeren een ander idee. In plaats van de contacten aan de voorkant van de cel te plaatsen, plaatsen ze ze op de achterkant.

Hierdoor kunnen ze een hogere efficiëntie bereiken vanwege de verminderde schaduw aan de voorkant van de cel, terwijl tegelijkertijd elektronen-gatparen gegenereerd door het geabsorbeerde licht nog steeds kunnen worden verzameld aan de achterkant van de cel.


Op de onderstaande afbeelding kunt u de structuur van IBC-cellen bekijken, vanuit een achteraanzicht.


IBC-structuur van zonnecellen

 

De voordelen van IBC-cellen in vergelijking met Al-BSF

 

Lagere schaduwverliezen

Het eerste en belangrijkste is dat het schaduwverlies veroorzaakt door de voorkantelektrode (contact) nul is, waardoor winsten tussen 5-7% in de gegenereerde stroom kunnen worden bereikt.

 

Lagere serie weerstand

Bovendien, zoals u in de bovenstaande afbeelding kunt zien, beslaan de contacten aan de achterkant een groter gebied.


Dit gaat gepaard met een veel lagere serieweerstand vanwege het feit dat de ruimte tussen de contacten onbeduidend is in vergelijking met een conventionele zonnecel.


Het is alleen mogelijk om dit te doen met contactcellen aan de achterkant, omdat het niet nodig is om een bredere ruimte aan de voorkant open te laten voor lichtabsorptie.


Dit is echt een interessante functie wanneer geconcentreerde PV (CPV) -cellen worden overwogen, waar het effect van serieweerstand enorm belangrijk is.


Onafhankelijkheid tussen optische en elektrische optimalisatie

Er is een groot voordeel bij het ontkoppelen van de optische optimalisatie van de elektrische optimalisatie.


In traditionele zonnecellen moet er een beperkte ruil zijn tussen de serieweerstand, de recombinatieverliezen, de absorptie van licht, efficiëntie en hoge open circuit-spanningen, omdat zowel de elektrische geleiding als de energieconversie aan de voorkant worden uitgevoerd.


In IBC-cellen zijn de twee functies onafhankelijk van elkaar. De optische optimalisatie wordt aan de voorkant uitgevoerd, terwijl de elektrische optimalisatie aan de achterkant wordt uitgevoerd.

 

Waarom IBC-cellen ingewikkelder zijn:

De huidige stroom van dragers gebeurt in twee dimensies, terwijl dit op standaardcellen slechts één dimensie is.


De efficiëntie van de IBC-cel is diep gerelateerd aan de BSF-levensduur en de recombinatie aan de voorzijde, en vereist siliciumwafers van hogere kwaliteit met een langere levensduur van de drager.


Het uitlijnen van gebieden van het n-type en p-type aan dezelfde zijde van de wafer (achterzijde) is ingewikkelder.


Geavanceerde reinigingsprocedures en superieure controle op verontreiniging zijn noodzakelijk voor het productieproces.