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Was ist eine PERC-Solarzelle?
Was bedeutet PERC?
Wörtlich kann es für Passivated Emitter and Rear Cell oder Passivated Emitter and Rear Contact stehen.
Was ist PERC?
Im Wesentlichen definiert die PERC-Zellentechnologie eine Solarzellenarchitektur. Es ist eine spannende Technologie, weil sie höhere Wirkungsgrade als herkömmliche Solarzellen bietet. Das bedeutet, dass Solarmodule mit PERC-Zellen Sonnenlicht leichter in nutzbare Elektrizität umwandeln können.
Vorteile von PERC-Solarzellen:
PERC-Solarzellen sind eine effizientere Art von Solarzellen. Die Vorteile der PERC-Technologie spiegeln sich auch in ihrer Kompatibilität mit anderen hocheffizienten Zell- und Modultechnologien und dem Potenzial für kontinuierliche Verbesserungen der Effizienz und Stromerzeugungskapazität wider. Durch Stacking mit Technologien wie Multi-Busbar, Selective Emitter und TOPCon kann die Effizienz von PERC-Zellen weiter verbessert werden. Die Kombination aus Diamantdrahtschneiden und Schwarzsilizium-Technologie kann die Kostenleistung polykristalliner Zellen verbessern. Andererseits können bifaziale PERC-Zellen eine bifaziale Stromerzeugung fast ohne Kostenerhöhung erreichen und einen Stromerzeugungsgewinn von 10 % bis 25 % auf der Systemseite erzielen, was die Wettbewerbsfähigkeit und das zukünftige Entwicklungspotenzial der PERC-Technologie erheblich verbessert.
Was unterscheidet PERC-Solarzellen von Standard-Solarzellen?
PERC-Solarzellen unterscheiden sich strukturell nicht wesentlich von typischen Photovoltaik-Solarzellen. Beide Arten der Solartechnologie verwenden Siliziumwafer, um aus der einfallenden Sonnenstrahlung einen Elektronenfluss zu erzeugen, und der Gesamtaufbau der Zelltypen ist sehr ähnlich. Die PERC-Technologie verbessert die Umwandlungseffizienz durch Hinzufügen einer dielektrischen Passivierungsschicht auf der Rückseite der Zelle. Bessere Wirkungsgrade in Standardzellenstrukturen werden durch die Rekombinationstendenz photogenerierter Elektronen begrenzt. PERC-Zellen maximieren den Potentialgradienten über dem PN-Übergang, was einen stabileren Elektronenfluss, eine verringerte Elektronenrekombination und höhere Wirkungsgrade ermöglicht.
Der Aufbau einer Standard-Solarzelle von oben nach hinten:
– Siebgedruckte Silberpaste zur Bildung der Kontakte
– Antireflexbeschichtung
– Phosphordiffundierte, mit Bor dotierte Siliziumwafer, die den PN-Übergang bilden
– Aluminium Back Surface Field (Al-BSF)
– siebgedruckte Aluminiumpaste
Der Aufbau einer PERC-Solarzelle von vorne nach hinten:
– Siebgedruckter Frontkontakt aus Silberpaste
– Antireflexbeschichtung (ARC)
– Siliziumwafer, die den PN-Übergang bilden
– Lokales Aluminium-Rückseitenfeld (Al-BSF)
– Dielektrische Passivierungsschicht
– SiNx-Deckschicht
– Siebgedruckte Aluminiumpastenschicht
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Hauptunterschied zwischen einer PERC-Zelle und einer typischen monokristallinen Photovoltaikzelle die Integration der rückseitigen Passivierungsschicht ist, bei der es sich um eine Materialschicht auf der Rückseite der Zelle handelt.
Wie also verbessert eine Passivierungsschicht auf der Rückseite die Effizienz von Solarzellen?
1. Licht wird durch die Zelle zurückreflektiert
Die rückseitige Passivierungsschicht reflektiert Licht, das durch die Siliziumzelle hindurchgeht, ohne in das Silizium zurück absorbiert zu werden, wodurch der Solarzelle ein zweiter Absorptionsversuch ermöglicht wird. Diese Lichtreflexion bedeutet, dass mehr einfallende Sonnenstrahlung von der Siliziumzelle absorbiert wird, wodurch die Zelle effizienter wird.
2. Reduzieren Sie die Elektronenrekombination
Das Hinzufügen einer rückseitigen Passivierungsschicht verringert die "Elektronenrekombination" in Solarzellen. Kurz gesagt, Elektronenrekombination ist die Tendenz von Elektronen, sich zu rekombinieren, was dazu führt, dass die freie Bewegung von Elektronen durch die Solarzelle behindert wird. Diese Unterdrückung der freien Elektronenbewegung führt zu einem suboptimalen Zellwirkungsgrad. In PERC-Solarzellen wird die Elektronenrekombination reduziert, um die Effizienz zu verbessern.
3. Reduzierte Wärmeaufnahme
Ein dritter Vorteil von PERC-Solarzellen ist die Reflexion bestimmter Lichtwellenlängen. Die Siliziumwafer in Solarzellen können nur Licht mit Wellenlängen bis zu 1180 Nanometer (nm) absorbieren, während Licht mit höheren Wellenlängen durch das Silizium wandert und von der Metallrückseite des Solarmoduls absorbiert wird, wodurch Wärme erzeugt wird. Wenn Solarzellen erhitzt werden, arbeiten sie mit einem geringeren Wirkungsgrad. Die Rückseitenpassivierungsschicht von PERC-Solarzellen wurde speziell entwickelt, um Licht bei Wellenlängen über 1180 nm zu reflektieren, wodurch die thermische Energie in der Solarzelle reduziert und dadurch der Wirkungsgrad erhöht wird.
Vorteile der PERC-Technologie für Solarkäufer
Solarmodule mit PERC-Technologie ermöglichen Solaranlagen mit höherer Energiedichte. Das bedeutet, dass Sie mit weniger PERC-Solarmodulen die gleiche Energiemenge erzeugen können wie mit mehr Standard-Solarmodulen. Folglich können die Kosten reduziert werden, indem die Anzahl der für die Installation erforderlichen Solarmodule reduziert wird. Je weniger Panels Sie benötigen, desto flexibler sind Sie außerdem
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