IBC технология солнечных элементов

Как работают клетки IBC (Interdigitated Back Contact) 

Ячейки со встречно-штыревым обратным контактом (IBC) могут быть одной из самых сложных технологий, используемых для изготовления солнечных панелей, но они также предлагают значения эффективности, которые нельзя игнорировать, поэтому сегодня они считаются важной альтернативой.

Традиционные солнечные элементы обеспечивают преобразование энергии за счет размещения передних контактов на ячейке. Это означает, что фотоны, которые достигают поверхности клетки, должны быть поглощены в этот момент, чтобы высвободить электроны и произвести электричество. Если они не поглощаются, они поглощаются или отражаются контактной сеткой на фронтальной поверхности.

Ячейки IBC реализуют другую идею. Вместо того, чтобы размещать контакты в передней части ячейки, они размещают их на ее задней стороне. Это позволяет им достигать более высокой эффективности за счет уменьшения затенения на передней части ячейки, в то же время электронно-дырочные пары, генерируемые поглощенным светом, все еще могут собираться на задней стороне ячейки.

На приведенной ниже иллюстрации вы можете взглянуть на структуру ячеек IBC с точки зрения задней стороны.

Преимущества клеток IBC по сравнению с Al-BSF

Меньшие потери при затенении

Во-первых, и наиболее важно то, что потери на затенение, вызванные передним боковым электродом (контактом), равны нулю, что позволяет достичь увеличения генерируемого тока на 5-7%.

Более низкое последовательное сопротивление

Причем, как видно на иллюстрации выше, контакты на тыльной стороне занимают большую площадь. Это связано с гораздо более низким последовательным сопротивлением из-за того, что пространство между контактами незначительно по сравнению с обычным солнечным элементом. Это возможно только с тыльными контактными ячейками, так как нет необходимости оставлять более широкое пространство на передней стороне для поглощения света. Это действительно интересная особенность при рассмотрении концентрированных фотоэлектрических элементов (CPV), где влияние последовательного сопротивления чрезвычайно важно.

Независимость между оптической и электрической оптимизацией

Отделение оптической оптимизации от электрической оптимизации дает большое преимущество.  В традиционных солнечных элементах должно быть ограниченное соотношение между последовательным сопротивлением, рекомбинационными потерями, поглощением света, эффективностью и высокими напряжениями холостого хода, поскольку как электропроводность, так и преобразование энергии выполняются на передней стороне.

В ячейках IBC эти две функции независимы друг от друга. Оптическая оптимизация выполняется на лицевой стороне, а электрическая — на обратной.

Почему клетки IBC более сложны: Текущий поток носителей делается в двух измерениях, в то время как на стандартных ячейках только в одном измерении.

Эффективность ячейки IBC тесно связана со сроком службы BSF и рекомбинацией на передней поверхности, что требует кремниевых пластин более высокого качества с более длительным сроком службы носителей. Выравнивание областей n-типа и p-типа на одной стороне пластины (тыльной стороне) является более сложным. Для производственного процесса необходимы сложные процедуры очистки и превосходный контроль загрязнения.

Источник

Прочитано 1007 раз(а)