Sursa: instylesolar
Cum funcționează celulele IBC
Celulele cu contact înapoi interdigitat (IBC) pot fi una dintre cele mai complicate tehnologii utilizate pentru fabricarea panourilor solare, dar oferă și valori de eficiență care nu pot fi ignorate, motiv pentru care este considerată o alternativă importantă în prezent.
Celulele solare tradiționale obțin conversia de energie prin plasarea contactelor frontale în celulă. Aceasta înseamnă că fotoni care ajung la suprafața celulei trebuie să fie absorbiți în acel moment pentru a elibera electroni și a produce energie electrică.
Dacă nu sunt absorbite sunt transmise sau reflectate. Aceasta poate fi considerată o pierdere.
Celulele IBC implementează o idee diferită. În loc să plaseze contactele în partea din față a celulei, le așează pe partea sa din spate.
Acest lucru le permite să obțină o eficiență mai mare datorită umbririi reduse pe partea din față a celulei, în timp ce perechile de electron-gaură generate de lumina absorbită pot fi încă colectate pe partea din spate a celulei.
În ilustrația de mai jos puteți arunca o privire asupra structurii celulelor IBC, din punct de vedere lateral.
Avantajele celulelor IBC în comparație cu Al-BSF
Pierderi de umbră inferioară
Primul și cel mai important este că pierderea de umbrire cauzată de electrodul din față (contact) este nulă, ceea ce permite obținerea de câștiguri între 5-7% în curentul generat.
Rezistență seria inferioară
Mai mult, după cum puteți vedea în ilustrația de mai sus, contactele din partea din spate ocupă o suprafață mai mare.
Aceasta este asociată cu o rezistență de serie mult mai mică datorită faptului că spațiul dintre contacte este nesemnificativ în comparație cu o celulă solară convențională.
Este posibil să faceți acest lucru numai cu celulele de contact din spate, deoarece nu este necesar să lăsați un spațiu mai larg deschis în partea frontală pentru absorbția luminii.
Aceasta este o caracteristică foarte interesantă atunci când se ia în considerare celulele PV concentrate (CPV) în care efectul rezistenței în serie este extrem de important.
Independența dintre optimizarea optică și cea electrică
Există un mare avantaj în decuplarea optimizării optice de la optimizarea electrică.
În celulele solare tradiționale, trebuie să existe un schimb limitat între rezistența în serie, pierderile de recombinare, absorbția de lumină, eficiența și tensiunile ridicate ale circuitului deschis, deoarece atât conducta electrică, cât și conversia de energie sunt efectuate în partea din față.
În celulele IBC, cele două funcții sunt independente unele de altele. Optimizarea optică se realizează pe partea din față, în timp ce optimizarea electrică se realizează pe partea din spate.
De ce celulele IBC sunt mai complicate:
Fluxul curent de purtători se face în două dimensiuni, în timp ce pe celulele standard este doar o dimensiune.
Eficiența celulei IBC este profund legată de durata de viață a BSF și de recombinarea suprafeței frontale, necesitând napolitane de siliciu de calitate superioară, cu o durată de viață mai lungă.
Alinierea regiunilor tip n și p de pe aceeași parte a plafonului (partea din spate) este mai complicată.
Procedurile sofisticate de curățare și controlul superior al contaminării sunt necesare pentru procesul de fabricație.
