Соларните клетки с обратен контакт се очертаха като обещаваща технология в областта на фотоволтаиците, предлагайки значителни предимства пред традиционните слънчеви клетки с преден контакт. Един от ключовите фактори, влияещи върху работата на слънчевите клетки с обратен контакт, е геометрията на обратния контакт. В този блог, като доставчик на слънчеви клетки със заден контакт, ще изследваме влиянието на геометрията на задния контакт върху производителността на тези иновативни слънчеви клетки.
Разбиране на слънчевите клетки с обратен контакт
Преди да се задълбочим във въздействието на геометрията на обратния контакт, важно е да разберем основната концепция на слънчевите клетки с обратен контакт. За разлика от конвенционалните слънчеви клетки, където електрическите контакти са разположени на предната и задната повърхност, слънчевите клетки със заден контакт имат всички електрически контакти на задната страна. Този дизайн позволява по-ефективно използване на предната повърхност, намалявайки загубите на засенчване и повишавайки цялостната ефективност на клетката.
Има няколко типа слънчеви клетки с обратен контакт, включителноВсички клетки за обратен контактиСоларни клетки със заден контакт. Тези клетки са проектирани да увеличат максимално поглъщането на слънчевата светлина и да намалят електрическите загуби, което ги прави привлекателна опция за високопроизводителни соларни приложения.
Влияние на геометрията на задния контакт върху производителността
Геометрията на задния контакт играе решаваща роля при определяне на производителността на слънчевите клетки с обратен контакт. Геометрията засяга различни аспекти от работата на клетката, включително абсорбция на светлина, събиране на носители на заряд и електрическо съпротивление. Ето някои от ключовите начини, по които геометрията на задния контакт влияе върху производителността на слънчевите клетки с обратен контакт:
Поглъщане на светлина
Геометрията на задния контакт може да повлияе на количеството светлина, което се абсорбира от слънчевата клетка. Добре проектираната геометрия на задния контакт може да намали отразяването на светлината от задната повърхност, позволявайки повече светлина да бъде абсорбирана от активния слой на клетката. Това може да доведе до увеличаване на плътността на тока на късо съединение (Jsc) на клетката, което е ключов параметър при определяне на общата ефективност.
Например, текстурирана задна контактна повърхност може да разпръсне падащата светлина, увеличавайки дължината на пътя на светлината в клетката и подобрявайки абсорбцията. Освен това, използването на антирефлексни покрития на задния контакт може допълнително да намали отражението и да подобри абсорбцията на светлината.
Колекция Charge Carrier
Геометрията на задния контакт също влияе върху събирането на носители на заряд (електрони и дупки), генерирани от абсорбцията на светлина. Правилната геометрия на задния контакт гарантира, че носителите на заряд се събират ефективно и транспортират към външната верига. Това изисква минимизиране на разстоянието между мястото на генериране на носителите на заряд и контактните точки, както и намаляване на загубите от рекомбинация в контактните интерфейси.
Подобна на решетка или междупръстова геометрия на задния контакт обикновено се използва в слънчевите клетки с обратен контакт за подобряване на събирането на носители на заряд. Тези геометрии осигуряват голяма контактна площ за носителите на заряд, за да достигнат до контактите, намалявайки съпротивлението и подобрявайки ефективността на събиране.
Електрическо съпротивление
Електрическото съпротивление на задния контакт е друг важен фактор, който се влияе от геометрията на задния контакт. Ниското електрическо съпротивление е от съществено значение за минимизиране на загубите на мощност в клетката и максимизиране на фактора на запълване (FF), който е мярка за ефективността на клетката.
Геометрията на задния контакт може да повлияе на съпротивлението по няколко начина. Например, по-дебел контактен слой може да намали съпротивлението на листа, но също така може да увеличи загубите на засенчване. От друга страна, по-тънък контактен слой може да намали засенчването, но може да увеличи устойчивостта. Следователно трябва да се проектира оптимална геометрия на задния контакт, за да се балансират тези фактори.
Проектни съображения за геометрията на задния контакт
При проектирането на геометрията на задния контакт за соларни клетки със заден контакт трябва да се вземат предвид няколко фактора, за да се осигури оптимална производителност. Тези фактори включват:
Зона за контакт
Контактната площ между активния слой и задния контакт е критичен параметър. По-голямата контактна площ може да подобри събирането на носители на заряд, но също така може да увеличи загубите на засенчване. Следователно контактната зона трябва да бъде оптимизирана, за да балансира тези два фактора.
Ширина и разстояние между пръстите
В решетчатата или междупръстовидна задна контактна геометрия ширината и разстоянието между пръстите играят важна роля. По-малката ширина на пръста може да намали загубите на засенчване, но може да увеличи съпротивлението. По-голямото разстояние между пръстите може да намали съпротивлението, но също така може да намали ефективността на събиране. Следователно ширината и разстоянието между пръстите трябва да бъдат внимателно проектирани.
Свойства на материала
Изборът на материали за задния контакт също влияе върху работата на слънчевата клетка. Материалите трябва да имат добра електропроводимост, ниско контактно съпротивление с активния слой и висока химическа стабилност. Освен това материалите трябва да са съвместими с производствения процес на слънчевата клетка.
Казуси от практиката
За да илюстрираме влиянието на геометрията на задния контакт върху производителността на слънчевите клетки с обратен контакт, нека разгледаме някои казуси.
В скорошно проучване изследователите сравняват производителността на слънчевите клетки с обратен контакт с различни геометрии на обратния контакт. Те откриха, че клетките с оптимизирана междупръстова геометрия на обратния контакт имат по-висока ефективност в сравнение с клетките с проста решетъчна геометрия. Оптимизираната геометрия намали загубите на засенчване и подобри събирането на носители на заряд, което доведе до увеличаване на Jsc и FF на клетките.
Друг казус включваше използването на текстурирана задна контактна повърхност. Изследователите демонстрираха, че текстурираната повърхност увеличава абсорбцията на светлина и подобрява цялостната ефективност на слънчевата клетка. Текстурираната повърхност разсейва падащата светлина, увеличавайки дължината на пътя на светлината в клетката и засилвайки абсорбцията на фотони.
Заключение
В заключение, геометрията на задния контакт има значително влияние върху производителността на слънчевите клетки с обратен контакт. Той влияе върху абсорбцията на светлина, събирането на носители на заряд и електрическото съпротивление, всички от които са решаващи параметри при определяне на ефективността на слънчевата клетка. Като аСлънчева клетка за обратен контактдоставчик, ние разбираме значението на оптимизирането на геометрията на задния контакт за постигане на най-добра производителност.
Ние се ангажираме да разработваме и доставяме висококачествени слънчеви клетки с обратен контакт с оптимизирана геометрия на обратния контакт. Нашият екип от експерти непрекъснато проучва и разработва нови дизайни, за да подобри ефективността и надеждността на нашите продукти. Ако се интересувате да научите повече за нашите слънчеви клетки с обратен контакт или искате да обсъдите специфичните си изисквания, моля, не се колебайте да се свържете с нас за обсъждане на поръчката. Очакваме с нетърпение да работим с вас, за да задвижим бъдещето на устойчивата енергия.
Референции
- Green, MA, Emery, K., Hishikawa, Y., Warta, W., & Dunlop, ED (2014). Таблици за ефективност на слънчевите клетки (версия 42). Напредък във фотоволтаиците: изследвания и приложения, 22 (1), 1-9.
- Zhao, J., Wang, A., & Green, MA (1998). Високоефективни силициеви слънчеви клетки. Напредък във фотоволтаиците: изследвания и приложения, 6 (1), 269-278.
- Sinton, RA, & Cuevas, A. (1996). Безконтактно определяне на характеристики ток-напрежение и живот на незначителни носители в полупроводници от данни за фотопроводимост в квазистационарно състояние. Писма по приложна физика, 69 (2), 251-253.
