Az összes Back Contact (ABC) cella ígéretes technológiává vált a napenergia szektorban, jelentős potenciált kínálva a nagy hatékonyság és az esztétikai megjelenés terén. Az All Back Contact Cells beszállítójaként első kézből tapasztaltam az innovatív technológia iránti érdeklődést és lelkesedést. Azonban, mint minden feltörekvő technológia, az ABC cellák is szembesülnek bizonyos megbízhatósági problémákkal, amelyeket kezelni kell hosszú távú teljesítményük és piaci életképességük biztosítása érdekében.
Bevezetés az összes hátsó érintkező cellába
Az összes hátsó érintkező cellának, ahogy a neve is sugallja, az összes elektromos érintkező a napelem hátoldalán található. Ez a kialakítás kiküszöböli az elülső oldali fém érintkezőket, amelyek általában megtalálhatók a hagyományos napelemekben. Az elülső oldalsó érintkezők hiánya csökkenti az árnyékolási veszteségeket, így több napfény éri el a félvezető anyagot, és így növeli a cella hatékonyságát. Weboldalunkon többet megtudhat az All Back Contact Cells-rőlÖsszes Vissza Kapcsolat Cell.
Különféle típusú All Back Contact Cells létezik, mint például az Interdigitated Back Contact (IBC) napelemek. Az IBC-sejtek hátoldalán egymásba fonódó p - és n - típusú érintkezők vannak, ami tovább fokozza a töltéshordozók összegyűjtését. Az Interdigitated Back Contact napelemek részletes megértéséhez látogasson el ideInterdigitált Vissza Érintkezés Napelemek.
Az összes hátsó érintkező cella megbízhatósági problémái
1. A gyártás összetettsége és hozama
Az All Back Contact Cells gyártási folyamata lényegesen összetettebb, mint a hagyományos napelemeké. A hátoldali érintkezők pontos mintázata fejlett litográfiát és lerakási technikákat igényel. Bármilyen kis eltérés a gyártási folyamatban a cella meghibásodásához vezethet, mint például a p - és n - típusú érintkezők közötti rövidzárlat vagy hiányos érintkezésképződés.
Ezek a gyártási hibák idővel csökkenthetik a cella hatékonyságát és megbízhatóságát. Például egy rövidzárlat helyi áramnövekedést okozhat, ami túlmelegedéshez és a cella esetleges károsodásához vezethet. A gyártás bonyolultságából adódó alacsony kihozatali ráta az előállítási költségeket is növeli, ami gátat szabhat az ABC-cellák széles körű elterjedésének.
2. Nedvesség és oxigén bejutása
Az All Back Contact Cells hátsó oldali érintkezői jobban láthatóak, mint a hagyományos cellák elülső oldali érintkezői. Ez érzékenyebbé teszi őket a nedvesség és az oxigén behatolásával szemben. A nedvesség reakcióba léphet a fém érintkezőkkel, korróziót okozva. A korrózió növelheti az érintkezési ellenállást, ami viszont csökkenti a cella hatékonyságát. Az oxigén a félvezető anyagot és a fém érintkezőket is oxidálhatja, rontva a cella teljesítményét.
A probléma enyhítése érdekében megfelelő kapszulázó anyagokra és technikákra van szükség. Az ABC sejtek hatékony kapszulázási megoldásainak kifejlesztése azonban kihívást jelent a bonyolult hátoldali szerkezet miatt. Ha a kapszulázást nem megfelelően végzik el, a nedvesség és az oxigén idővel behatolhat a cellába, ami hosszú távú megbízhatósági problémákhoz vezethet.
3. Termálkerékpározás
A napelemek működésük során széles hőmérséklet-tartományban vannak kitéve. A hőciklus, amely a cella ismételt felfűtése és hűtése, mechanikai igénybevételt okozhat a sejtszerkezetben. Az All Back Contact Cells esetében a hátoldali érintkezőkben és a félvezető rétegben használt különböző anyagok eltérő hőtágulási együtthatóval rendelkeznek. Ez a különbség repedések kialakulásához és delaminációhoz vezethet az anyagok közötti határfelületeken.
A repedések megzavarhatják a töltéshordozók áramlását, csökkentve a sejt hatékonyságát. A delamináció a cella egyes részeinek elektromos szigetelését is okozhatja, ami a teljesítmény jelentős csökkenéséhez vezethet. Ezenkívül a hőciklus felgyorsíthatja a korróziós folyamatot azáltal, hogy növeli a nedvesség és az oxigén diffúziós sebességét a cellába.
4. Az elektromos érintkezők károsodása
Az All Back Contact Cells elektromos érintkezői kulcsfontosságúak a töltéshordozók hatékony összegyűjtése és átvitele szempontjából. Idővel az elektromos érintkezők különböző tényezők miatt leromolhatnak. Például az áram ismétlődő áramlása elektromigrációt okozhat, ami a fématomok elektromos tér hatására történő mozgása. Az elektromigráció üregek kialakulásához vezethet a fém érintkezőkben, ami növeli az érintkezési ellenállást.
Ezenkívül a fémérintkezők és a félvezető anyag közötti kémiai reakciók is megváltoztathatják az interfész tulajdonságait. Ez a Schottky-gát magasságának csökkenését vagy a rekombinációs sebesség növekedését eredményezheti az érintkezési felületen, mindkettő káros a sejt teljesítményére.
5. UV lebomlás
A napelemek a nap ultraibolya (UV) sugárzásának vannak kitéve. Az UV-sugárzás a félvezető anyag és a kapszulázó anyagok fotodegradációját okozhatja az összes hátsó érintkező cellában. A félvezető anyagban az UV-sugárzás hibákat, például lelógó kötéseket hozhat létre, amelyek a töltéshordozók rekombinációs központjaként működhetnek. Ez csökkenti a sejt hatékonyságát.
A kapszulázó anyagoknál az UV-sugárzás sárgulást, ridegséget és az átlátszóság csökkenését okozhatja. A sárgulás csökkentheti a sejtet érő napfény mennyiségét, míg a ridegedés a kapszulázóréteg megrepedéséhez és leválásához vezethet. Ezek a problémák veszélyeztethetik az ABC-sejtek hosszú távú megbízhatóságát.
Stratégiák a megbízhatóság javítására
1. Folyamatoptimalizálás
A gyártás összetettsége és a hozamproblémák megoldása érdekében folyamatos folyamatoptimalizálásra van szükség. Ez magában foglalja a litográfiai és lerakási technikák fejlesztését a hátsó oldal érintkezők pontos mintázatának biztosítása érdekében. Fejlett metrológiai eszközökkel a gyártási folyamat valós időben nyomon követhető, lehetővé téve az esetleges eltérések azonnali korrekcióját. A gyártási folyamat javításával a hozam növelhető, a hibás cellák száma csökkenthető.
2. Kapszulázás fejlesztése
A hatékony kapszulázási megoldások kidolgozása elengedhetetlen a nedvesség és az oxigén bejutásának megakadályozása érdekében. Új kapszulázó anyagokat kell kifejleszteni, amelyek jó záró tulajdonságokkal rendelkeznek és jól tapadnak az ABC sejtek hátoldali szerkezetéhez. Ezenkívül a kapszulázási folyamatot optimalizálni kell, hogy biztosítsa a hátsó oldal érintkezők teljes lefedését és minimalizálja az üregek képződését.
3. Hőkezelés
A hőciklus hatásának csökkentése érdekében megfelelő hőkezelési technikákat lehet alkalmazni. Ez magában foglalhatja hűtőbordák vagy hővezető anyagok használatát a hő hatékonyabb elvezetése érdekében. Az anyagok közötti hőtágulási együtthatók közötti különbségek minimálisra csökkentése érdekében a cella szerkezetének megtervezése szintén segíthet a mechanikai igénybevétel csökkentésében, valamint a repedés és a rétegvesztés megelőzésében.
4. Vegye fel a kapcsolatot a Mérnökséggel
Az elektromos érintkezők leromlásának megakadályozása érdekében érintkezéstechnikai technikák alkalmazhatók. Ez magában foglalja az elektromigrációval és korrózióval szembeni nagy ellenállású megfelelő fémanyagok kiválasztását. Felületkezelések is alkalmazhatók az érintkezőkön, hogy javítsák interfész tulajdonságaikat és csökkentsék a rekombinációs sebességet.
5. UV-álló anyagok
Ha UV-álló anyagokat használunk a félvezetőkhöz és a tokozáshoz, mérsékelhető az UV-degradáció hatása. Ezeknek az anyagoknak képesnek kell lenniük a hosszú távú UV-sugárzásnak való kitettségnek jelentős bomlás nélkül. Folyamatban vannak a kutatások új, javított UV-állóságú anyagok kifejlesztésére, amelyeket minden hátsó érintkező cellában lehet használni.
Következtetés
Az összes hátsó érintkező cella nagy potenciállal rendelkezik a napenergia piacán, nagy hatékonyságának és esztétikai előnyeinek köszönhetően. Ugyanakkor számos megbízhatósági problémával is szembe kell nézniük, amelyeket orvosolni kell. Az All Back Contact Cells beszállítójaként elkötelezettek vagyunk amellett, hogy kutatásokat és megoldásokat fejlesszünk ezekre a problémákra. A gyártási folyamat fejlesztésével, jobb kapszulázó anyagok kifejlesztésével, hatékony hőkezelés megvalósításával, az elektromos érintkezők optimalizálásával, UV-álló anyagok használatával növelhetjük az ABC cellák megbízhatóságát.
Ha többet szeretne megtudni az All Back Contact Cellákról, vagy beszerzést fontolgat, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot további megbeszélés céljából. Szívesen veszünk részt üzleti tárgyalásokon, és az Ön igényeinek megfelelő, kiváló minőségű ABC cellákat biztosítunk Önnek. Weboldalunkon talál további információt az All Back Contact napelemekrőlÖsszes Vissza Kapcsolat Napelemek.
Hivatkozások
- Green, MA, Emery, K., Hishikawa, Y., Warta, W. és Dunlop, ED (2014). Napelem-hatékonysági táblázatok (42-es verzió). Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 22(1), 1-9.
- Krc, J. és Aberle, AG (2012). Interdigitált hátsó érintkező szilícium napelemek: áttekintés. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 20(3), 239-251.
- Tan, HH és Jagadish, C. (2012). Félvezető anyagok és eszközök. Wiley.
