Техническая итерация монокристаллических солнечных панелей
Монокристаллические солнечные панели претерпели несколько технических итераций, чтобы со временем повысить их эффективность и производительность. Вот некоторые заметные достижения в технологии монокристаллических солнечных панелей:
1. Улучшенные методы выращивания кристаллов:
Первоначальные слитки монокристаллического кремния, использовавшиеся в первых панелях, имели более низкий уровень чистоты, что приводило к снижению эффективности. Однако достижения в методах выращивания кристаллов, таких как метод Чохральского и метод плавающей зоны, позволили производить монокристаллический кремний более высокого качества.
л Метод Чохральского: этот метод включает плавление кремния высокой чистоты, а затем медленное вытягивание затравочного кристалла из расплавленного материала, позволяя ему затвердеть в монокристаллическую структуру. Он широко используется для создания больших слитков кремния с улучшенным кристаллическим качеством.
л Метод плавающей зоны: в этом методе небольшой затравочный кристалл плавится и медленно вытягивается вверх через горячую зону, в результате чего получается монокристаллический кремниевый стержень. Процесс снижает загрязнение примесями, что приводит к более высокой эффективности.
2. Пассивные слои:
Чтобы свести к минимуму рекомбинационные потери и повысить подвижность электронов внутри солнечного элемента, на переднюю и заднюю поверхности монокристаллических солнечных элементов были добавлены пассивирующие слои. Эти слои, обычно изготовленные из нитрида кремния (SiNx) или оксида алюминия (Al2O3), снижают поверхностную рекомбинацию, тем самым повышая эффективность элемента и общее преобразование энергии.
3. Текстурирование поверхности:
Текстурирование поверхности относится к созданию шероховатой или текстурированной поверхности на передней стороне солнечного элемента для уменьшения потерь на отражение. Этот метод позволяет большему количеству света проникать в клетку и увеличивает поглощение света. Различные методы текстурирования, такие как травление или плазменное химическое осаждение из паровой фазы (PECVD), были разработаны для оптимизации текстуры поверхности и повышения общей производительности ячейки.
4. Сетки металлизации:
Металлические контакты или сетки, которые собирают генерируемую электроэнергию внутри солнечного элемента, были усовершенствованы, чтобы уменьшить потери на затенение и сопротивление. Достижения в технологии трафаретной печати позволили производить более тонкие и более эффективные сетки металлизации, улучшая токосъем и повышая общую эффективность.
5. Солнечные батареи с обратным контактом:
Традиционные монокристаллические солнечные элементы имеют металлические контакты на лицевой стороне, что приводит к некоторым потерям при затенении. Солнечные элементы с обратным контактом, также известные как элементы с обратным контактом или задним излучателем, имеют все металлические контакты, установленные на задней поверхности. Эта конструкция устраняет потери на затенение и улучшает поглощение света, что приводит к более высокой эффективности.
6. Пассивированные излучатели и технология заднего локального рассеивания (ПЕРЛ):
Технология ПЕРЛ сочетает в себе пассивированный эмиттер и заднюю локально-диффузную структуру. Он включает в себя добавление тонкого слоя аморфного кремния к задней стороне ячейки, который действует как пассивирующий слой и как поле на задней поверхности. Технология ПЕРЛ снижает рекомбинационные потери и увеличивает поглощение фотонов, что приводит к повышению эффективности.
7. Многошинные технологии:
Традиционно монокристаллические солнечные элементы использовали две шины для сбора генерируемого электричества. Однако появились многошинные технологии, увеличивающие количество шин для минимизации резистивных потерь и повышения токосъема. Больше шин обеспечивает более равномерное распределение тока, уменьшая внутреннее сопротивление солнечного элемента и улучшая общую производительность.
Эти технические усовершенствования способствовали повышению эффективности и выходной мощности монокристаллических солнечных панелей. Методы выращивания кристаллов более высокого качества, усовершенствованные пассивирующие слои, текстурирование поверхности, улучшенная металлизация и инновационный дизайн элементов в совокупности привели к постоянному совершенствованию и внедрению монокристаллической солнечной технологии.