Silicium-zonnecellen met PERC-technologie

- Feb 23, 2019-

Standaard zonnecel en PERC zonnecel700Mini

Om hogere efficiëntie en kwaliteit te verkrijgen maar de vervaardigingskosten te verlagen, is zonneceltechnologie altijd in ontwikkeling en verbetert. PERC-zonnecellen zijn tegenwoordig populair bij de zon-PV-industrie. PERC staat voor Passiveerde zender en achterste cel .

 

Inleiding tot PERC-technologie

Een PERC-zonnecel is gewoon een efficiëntere zonnecel , wat betekent dat zonnepanelen gebouwd met PERC-cellen zonlicht efficiënter kunnen omzetten in elektriciteit. Zonnepanelen ingekapseld met PERC-zonnecellen presteren doorgaans beter dan conventionele panelen in zowel lage instralingsomstandigheden als bij hoge temperaturen. PERC-technologie verhoogt de efficiëntie door de toevoeging van SiO2 of Al2O3 dunne filmlaag aan de achterkant van een traditionele zonnecel , wat verschillende voordelen biedt voor de efficiëntie van de cel.

Bovendien vereist een upgrade naar PERC-productie niet veel aanpassingen aan bestaande productieprocessen van cellen. Het is een relatief gemakkelijke verschuiving voor fabrikanten om PERC-cellen met een hoger rendement te produceren tegen lage kosten.

 

Het verschil tussen PERC-zonnecellen en standaard zonnecellen

Een PERC zonnecel is niet veel anders in de bouw van een typische fotovoltaïsche zonnecel. Beide typen zonnetechnologie maken gebruik van siliciumwafels om een stroom van elektronen te genereren met behulp van binnenkomende zonnestraling, en de algehele constructie van de celtypen lijkt sterk op elkaar. Het belangrijkste verschil tussen PERC-cellen en typische monokristallijne fotovoltaïsche cellen is de integratie van een passiveringslaag aan de achterkant, die een laag materiaal aan de achterkant van de cellen is die drie belangrijke voordelen biedt die de celefficiëntie stimuleren.

Hoe leidt een passiveringslaag aan de achterkant tot winst in de efficiëntie van zonnecellen? Hier zijn de drie manieren waarop de passiveringslaag in een PERC-zonnecel de algemene efficiëntie verhoogt:

1. Reflectie van licht van de achterkant van de cel

Een passiveringslaag aan de achterkant reflecteert licht dat door de siliciumcel passeert zonder terug te worden geabsorbeerd in het silicium, waardoor de zonnecel een tweede absorptiepoging krijgt. Deze lichtreflectie betekent dat meer binnenkomende zonnestraling uiteindelijk door de siliciumcel wordt geabsorbeerd, waardoor de cel efficiënter wordt.

2. Verminderde recombinatie van het achteroppervlak

De toevoeging van een passiveringslaag aan de achterkant vermindert "elektronenrecombinatie" in de zonnecel. Simpel gezegd, elektronenrecombinatie is de neiging van elektronen om te recombineren, wat een blokkering veroorzaakt in de vrije beweging van elektronen door de zonnecel. Deze remming van beweging van vrije elektronen leidt tot minder dan optimale celefficiëntie. In een PERC-zonnecel wordt de elektronenrecombinatie gereduceerd om de efficiëntie te verhogen.

3. Verminderde warmteabsorptie

Het derde voordeel van een PERC-zonnecel is de reflectie van bepaalde golflengten van licht. Een siliciumwafer in een zonnecel kan alleen licht absorberen in golflengten tot 1180 nanometer (nm), en lichtgolven met een hogere golflengte gaan door het silicium en worden geabsorbeerd door de metalen achterplaat van het zonnepaneel, waardoor warmte wordt gecreëerd. Wanneer zonnecellen worden verwarmd, werken ze met lagere efficiëntie. De passiveringslaag aan de achterkant van PERC-zonnecellen is speciaal ontworpen om licht met een golflengte van meer dan 1180 nm te reflecteren, waardoor de warmte-energie in de zonnecel wordt verminderd en de efficiëntie dus toeneemt.

 

Aanvullende stappen van PERC-zonnecel

PERC-technologie kan zo krachtig zijn, maar het is een minimale investering om PERC-zonnecellen te produceren in plaats van standaard monokristallijne zonnecellen. Om een PERC-cel te produceren, zijn er twee extra productiestappen nodig:

  1. Toepassing van de passiveringslaag aan de achterkant

  2. Laser / chemisch etsen om kleine pockets in de passiveringslaag te openen

Deze twee stappen voegen geen significante kosten toe aan het productieproces van zonnecellen en resulteren in een zonnekabel met een hogere kwaliteit en meer energie. Een klassieke barrière tegen nieuwe zonneceltechnologie is de prijs van de productie van nieuwe apparatuur en PERC-zonnecellen vergen zeer weinig geld om te upgraden naar een beter product.

 

Processtroom van PERC en Bifacial PERC zonnecel

PERC en BiPERC (Bifacial PERC) processtroom worden getoond in de volgende afbeelding.

PERC en Bifacial PERC proces Flow700


Voordelen van PERC-technologie voor investering in zonne-energie

Zonnepanelen gebouwd met PERC-technologie duiden op meer energiedichtheid zonne-installaties. Dit betekent dat u dezelfde hoeveelheid energie kunt genereren met minder PERC-zonnepanelen dan met meer conventionele zonnepanelen. Door minder zonnepanelen voor uw installatie te hoeven gebruiken, kunnen uw kosten dus worden verlaagd. Bovendien, hoe minder panelen u nodig heeft, hoe meer flexibiliteit u op uw dak heeft om uw panelen te positioneren. Als de geschikte dakruimte beperkt is, kan het gebruik van PERC-zonnepanelen of een hoogwaardig paneelproduct een zonne-installatie geschikt maken voor de kracht die u nodig hebt.

Het verminderen van het aantal zonnepanelen dat u nodig hebt, heeft het voordeel dat u de balans van systeemkosten (BOS) voor uw zonne-energiesysteem verlaagt. BOS-kosten zijn over het algemeen alle kosten die verbonden zijn aan componenten van zonne-energie-installatie die niet de zonnemodules zelf zijn. Omvormers , stellingen en bedrading spelen allemaal een rol in uw BOS-kosten, en hoe minder panelen u nodig heeft, hoe minder aanvullende componenten u ook nodig heeft.