Avots: sinovoltaika
PERC: gan efektivitātes paaugstināšana, gan izmaksu samazināšana
Runājot par pētniecību un attīstību, mūsu nozarē ir divi acīmredzami fokusa punkti: izmaksu samazināšana un efektivitātes palielināšana.
Efektivitātei, kas pārsniedz 20% + zīmi, PERC saules bateriju tehnoloģija, protams, ir priekšrocība salīdzinājumā ar parastajām P tipa Si saules baterijām, kas ražo tikai aptuveni 18-19%.
PERC tehnoloģijas efektivitātes pieaugums nozīmē 5-10W jaudas palielinājumu 60 šūnu mono modulim. Līdztekus augstākai efektivitātei, arī PERC saules bateriju tehnoloģija var radīt izmaksu priekšrocības. Tomēr tas prasa, lai būtu uzstādīta pietiekama PERC ražošanas jauda un palielināta ražošana. Un jā .. rūpnīcas Āzijā ir palielinājušas savu PERC jaudu.
Kāpēc PERC būs dominējošā saules bateriju tehnoloģija
Tā kā PERC ir saderīgs ar esošajām ekrāna drukāšanas iekārtām, tas ir diezgan vienkārši, lai ražotāji varētu uzlabot esošās ražošanas līnijas.
Daudzi Āzijas ražotāji, piemēram, JA Solar, Trina Solar, NeoSolar, Gintech, Hanwha Q Cells un Suntech, jau ir modernizējuši savas ražošanas līnijas, un vairāki citi to dara. Turklāt PERC šūnu ražošanas iekārtu ražošanā ir iesaistīti nozīmīgi PV ražošanas iekārtu piegādātāji, piemēram, Meyer Burger un Centrotherm.
Kādi ir galvenie Āzijas ražotāji ar PERC saules bateriju tehnoloģiju
Solarworld 2015. gada jūlijā paziņoja, ka šobrīd tam pieder lielākā PERC šūnu ražošanas jauda pasaulē. Tās pašreizējā šūnu ražošanas jauda sasniedza 800MW.
Tādam uzņēmumam kā Solarworld tas ir lietderīgi paplašināt savas augstas efektivitātes ražošanas līnijas, jo tās galvenokārt koncentrējas uz augsto ASP (vidējo pārdošanas cenu) tirgiem.
Nozares iekšējie lietotāji saprot, ka tas nebūs ilgi pirms zemākām izmaksām, Āzijas ražotāji sasniegs un pārsniegs šo jaudu. Patiesībā rakstīšanas laikā mēs redzam lielākos Ķīnas ražotājus, kas strauji paplašina PERC jaudu:
JA Saules - PERCIUM saules baterijas
JA Solar PERCIUM saules bateriju paredzamā ražošanas jauda 2015. gadā ir 350 MW, kas ir tikai neliela daļa no tās paredzamās 3,6-4,0 GW pārdošanas jaudas (PV-Tech).
Uzņēmums ir sasniedzis vidējo konversijas efektivitāti par 20,4%. JA Solar jau 2014. gadā sāka pārdot savus PERCIUM 60 šūnu saules paneļus, galvenokārt Japānas, Lielbritānijas, Izraēlas, Ķīnas un Vācijas tirgos.
Suntech - HYPRO saules baterijas
Labi redzēt, ka Suntech zīmola īpašnieks Shunfeng arī iegulda modernizētās Suntech ražošanas līnijās un īsteno PERC saules bateriju tehnoloģiju.
Pirmais Hypro moduļu ražošanas līnija bija pieejama tiešsaistē 2015. gada jūlijā, un Suntech ir uzsākusi augstas efektivitātes moduļu piegādi pirmajiem projektiem. Suntech 60cell, 290W moduļi sasniedz maksimumu. 20,5% konversijas efektivitāte, un tā 72 šūnu Hydro modulis ražo 345W.
Trina Solar - medus M Plus
2015. gada sākumā „Trina Solar” uzsāka gan poli un Mony PERC saules moduli, ko sauc par Honey Plus. Mono moduli sauc par Honey M Plus. Poly Honey Plus sasniedza 18,7% efektivitāti, 60cell sasniedz 275W, savukārt Honey M Plus konversijas efektivitāte ir 20,4%, kas veido 60cellu moduli 285W (Trina).
Trina Solar norāda, ka tas piedāvā Honey Plus PERC saules baterijas ar piecu kopņu sānu kontaktiem, kas nedaudz samazina pretestību un palielina uzticamību. Kāpēc 5 kopņu saules baterijas būtu drošākas? Galvenais iemesls ir tas, ka tas samazina saules baterijas neaktīvo daļu ietekmi uz mikroplaisām.
Jinko Solar - Eagle + moduļi
2015. gada maijā Jinko Solar atklāja jaunu PERC šūnu un moduļu ražošanas iekārtu Penangā, Malaizijā. Saules bateriju jauda tika paziņota par 500MW un PV moduļa jaudu 450MW (Jinko Solar). Jinko nesen paziņoja, ka savā laboratorijā ražo augstas efektivitātes 60cellu, 306,9W moduli, tomēr regulāra ražošanas efektivitāte šķiet mazāka par šo izlaidi.
Kā PERC šūnu tehnoloģija uzlabo saules paneļu veiktspēju?
Kā jau paskaidrots, PERC saules baterijas ir konstruētas ar papildu slāni saules elementa apakšā. Šo papildu slāni sauc par dielektrisko passivācijas slāni.
Parastā silīcija saules bateriju konstrukcija
PERC saules elementu dizains
Ir trīs galvenie iemesli, kāpēc dielektriskais pasivācijas slānis veicina efektivitāti:
1. Papildu dielektriskais pasivinācijas slānis samazina elektronu rekombināciju:
Elektronu rekombinācija ir elektronu tendence rekombinēt un būtībā bloķēt elektronus no brīvi plūstošiem saules elementiem, kas nozīmē, ka tā nevar sasniegt savu potenciālo efektivitāti. emitētājs un veicina lielāku elektrisko strāvu.
2. Papildu dielektriskais pasīvais slānis palielina saules bateriju spēju uztvert gaismu:
Dielektriskais slānis atspoguļo gaismu, kas šķērso saules elementu, neradot elektronus. Atspoguļojot šo gaismu, fotoniem tiek dota lielāka iespēja ģenerēt elektrisko strāvu.
3. Papildu dielektriskais pasivācijas slānis atspoguļo viļņu garumu virs 1180 nm no saules baterijas, kas parasti rada siltumu:
Silīcija plāksnes pārtrauc absorbēt viļņu garumu virs 1180 nm. Normālos saules elementos šādas viļņa garumi viegli uzsūcas aizmugurē esošajā metalizācijā un pārvēršas siltumā.
PERC saules baterijas un standarta saules baterijas salīdzinājums
Kā jūs zināt, siltums samazina saules bateriju konversijas efektivitāti. Dielektriskais passivācijas slānis atspoguļo viļņu garumu virs 1180 nm no saules elementa un palīdz saules baterijas darboties efektīvāk, uzturot aukstākas temperatūras.
Pārskats: kā tiek saražota elektrība no saules baterijas?
Parastā kristāliskā silīcija (c-Si) saules baterija sastāv no diviem slāņiem ar atšķirīgām elektriskām īpašībām. Abus slāņus sauc par bāzi un emitentu. Punktu, kur atrodas bāze un emitents, sauc par interfeisu.
Tiek ģenerēts elektriskais lauks, kur abi slāņi pieskaras - šo punktu sauc par interfeisu. Saskarnes laikā saskarne noved negatīvi lādētos elektronus emitētājam.
Kad gaisma iekļūst saules baterijā, elektroni tiek atbrīvoti no silīcija atomiem. Kad elektroni tiek atbrīvoti, tie var brīvi pārvietoties caur silīcija vafeļu. Tomēr elektroni tikai palielinās elektrisko strāvu, ja tie sasniegs saskarni, starp emitentu un bāzi.
Dažāda veida viļņu garumi
Īsāki viļņa garumi (zilā gaisma) galvenokārt ģenerē elektronus saules baterijas priekšpusē, bet garāki viļņa garumi (sarkanā gaisma) radīs elektronus šūnas aizmugurē. Daži no garākiem viļņa garumiem iet caur vafeļu, neradot strāvu.
Tas ir, ja dielektriskais slānis saules baterijas aizmugurē rada atšķirību.
Kā PERC šūnu tehnoloģija nozvejot dažādus viļņu garumus
Saule izstaro gaismu dažādos viļņu garumos, un, kad gaisma sasniedz silīcija šūnu struktūru, tā ģenerē elektronus dažādos saules šūnu struktūras līmeņos.
PERC tehnoloģija palielina šūnu spēju iegūt garākus viļņu garumus. Jo ilgāki viļņa garumi ir īpaši redzami rītos un vakaros (saule zem leņķa) vai mākoņainās dienās.
Zilā gaisma ar īsākiem viļņu garumiem šajos laikos tiek absorbēta atmosfērā, jo tai jādodas garāk, lai sasniegtu Zemes virsmu. Sarkanā gaisma ir mazāk viegli absorbēta Zemes atmosfērā.
Tātad galvenais iemesls, kāpēc PERC tehnoloģija uzrāda labāku enerģijas daudzumu, ir atstarojošais dielektriskais slānis saules bateriju aizmugurē, kas palīdz absorbēt vairāk sarkanās gaismas pat no rīta, vakaros vai mākoņainā laikā.
