A differenza di altri prodotti, scegliendo solare celle si riduce a caratteristiche essenziali, come il prezzo, la garanzia, le prestazioni e, soprattutto, l'efficienza. E quando si tratta di efficienza, c'è un nuovo attore in città che i rivenditori dovrebbero conoscere: le celle di eterogiunzione (celle HJT).
Le celle HJT combinano la potenza delle proprietà di assorbimento e passivazione del film sottile con i vantaggi delle celle solari in silicio cristallino. Il risultato è altamente efficiente celle solari con minori costi energetici finali. I produttori di tutto il mondo stanno iniziando a implementare la tecnologia delle celle HJT nei loro prodotti, rendendo ora il momento perfetto per saperne di più sulle celle solari HJT.
Sommario
Cos'è una cella solare a eterogiunzione?
In che modo le celle solari a eterogiunzione aumentano l'efficienza?
Vantaggi della cella solare ad eterogiunzione
Conclusione
Cos'è una cella solare a eterogiunzione?
An Cella solare HJT è realizzato ponendo una cella di silicio cristallino tra due strati di sottili film di silicio amorfo. Pertanto, combina i vantaggi di due tecnologie: celle solari in silicio cristallino e celle solari a film sottile. Di conseguenza, le celle solari HJT consentono una maggiore generazione di energia.
Le celle in silicio cristallino (mono o policristallino) sono le celle solari più comuni. Sono realizzati tagliando blocchi di cristallo di silicio in fogli sottili per formare singole celle. D'altra parte, le celle fotovoltaiche (FV) sono celle solari a film sottile amorfo. Possono essere realizzati utilizzando una vasta gamma di materiali, il materiale più comunemente usato è il silicio. Comunque amorfo silicio non ha una struttura cristallina regolare come il silicio cristallino. Invece, gli atomi di silicio esistono in ordine casuale e possono essere facilmente depositati su qualsiasi superficie.
Quando si tratta di produzione, il silicio amorfo è più economico da produrre rispetto al silicio cristallino, che deve essere coltivato in blocchi e tagliato in fogli. Tuttavia, il silicio amorfo è meno efficiente del silicio cristallino.
Allora HJT solare le celle sono realizzate rivestendo un wafer di silicio cristallino di tipo n con silicio amorfo su entrambi i lati accanto a ossido conduttivo (TCO). Il TCO assorbe la potenza generata dalla cella e tutti gli strati di film sottile solare assorbono fotoni extra.
In che modo le celle solari a eterogiunzione aumentano l'efficienza?
Prima di entrare nei dettagli tecnici, capiamo pannello solare efficienza. L'efficienza di una cella solare si riferisce alla quantità di luce che può convertire in elettricità. Quindi, una cella solare altamente efficiente può convertire più elettricità dalla stessa quantità di luce rispetto a una cella solare meno efficiente.
Dall'avvento delle celle solari, produttori e ricercatori hanno cercato di sviluppare tecnologie solari in grado di spremere più elettricità dalla stessa quantità di luce solare. Questa idea è come Celle solari HJT erano sviluppati.
Tipicamente, le celle solari sono parzialmente opache. Quindi, catturano solo una parte della luce solare che lo colpisce. Il resto passa attraverso la cella o rimbalza sulla superficie. Ma le celle solari HJT sono realizzate utilizzando tre strati di materiale fotovoltaico. In breve, lo strato intermedio è in silicio monocristallino, mentre gli strati superiore e inferiore sono in silicio amorfo a film sottile.
Durante il processo di assorbimento della luce, il primo fotone raggiunge lo strato superiore di silicio amorfo. Quindi, cattura un po' di luce solare e passa il resto allo strato intermedio. Lo strato monocristallino centrale converte la maggior parte dei fotoni in elettricità e i fotoni rimanenti vengono dati allo strato inferiore, che cattura la luce solare che altrimenti rimbalzerebbe.
Senza dubbio, una minuscola quantità di luce solare passa ancora attraverso la cella HJT, ma la quantità è notevolmente inferiore rispetto alle celle solari tradizionali. COSÌ, Celle solari HJT generare più elettricità dalla stessa quantità di luce solare. E grazie alla tecnologia a tre strati, le celle solari HJT raggiungono un'efficienza di circa 26.81%.
Vantaggi della cella solare ad eterogiunzione
Ci sono diverse ragioni dietro la crescente popolarità della tecnologia solare HJT. Innanzitutto, le celle solari HJT sono più efficienti del solare cristallino standard cellule. In secondo luogo, hanno un'efficienza di quasi il 26.81% a livello di laboratorio e potrebbero essercene di più in serbo.
Inoltre, le tecnologie come PERC utilizzate per raggiungere livelli di efficienza più elevati sono spesso costose. Ad esempio, le celle Maxeon prodotte da SunPower presentano uno spesso blocco di rame dietro ogni cella. Sebbene ciò possa migliorare significativamente l'efficienza, il rame è un metallo costoso. In confronto, Celle solari HJT utilizzare silicio amorfo, che è relativamente poco costoso. Pertanto, può essere prodotto a un costo inferiore.
Tuttavia, i produttori sviluppano vari HJT solare pannelli con diverse classi di efficienza. Quindi, dipende dal silicio tipo utilizzato e l'incorporazione di tecnologie cellulari, che incidono sul prezzo. Ad esempio, un pannello solare HJT altamente efficiente con un'efficienza di 400 W+ potrebbe costare $ 350, mentre un pannello da 370 W potrebbe costare circa $ 185. Tuttavia, i pannelli più costosi offrono prestazioni più elevate e un'aspettativa di vita più lunga.
Per darti un'idea più realistica, immagina un Pannello HJT di 400W e un'efficienza del 26.81% in funzione per 20 anni (6 ore al giorno). Durante la sua vita utile, genererà 4697.112 KW ore di elettricità. D'altra parte, un pannello in silicio monocristallino di tipo p, con un'efficienza del 24%, sarebbe in grado di generare solo 4204.800 KW ore di elettricità durante lo stesso periodo di servizio. Pertanto, significa che le batterie HJT sono più economiche a lungo termine.
Infine, le celle solari HJT hanno coefficienti di bassa temperatura. Un coefficiente di temperatura inferiore si traduce in prestazioni migliori a temperature più elevate. Le celle HJT hanno coefficienti di temperatura di circa -0.3%. Inoltre, temperature più elevate non influiscono su queste celle e subiscono una minore perdita di prestazioni durante i loro cicli rispetto al silicio cristallino o amorfo cellule.
Conclusione
Il rapporto costo-efficacia e altri vantaggi di HJT celle solari significare un drastico aumento dell'adozione di questa tecnologia in futuro. Dopotutto, il processo di produzione HJT prevede quattro fasi in meno rispetto alla tecnologia PERC.
Diverse aziende hanno già adottato la tecnologia HJT, inclusi i pannelli Panasonic HIT, i pannelli REC Alpha e SolarTech Universal. Inoltre, secondo il Rapporto ITRPV 2019, la quota di mercato delle celle solari HJT aumenterà dal 12% nel 2026 al 15% nel 2029, rendendolo un momento eccellente per abbracciare la tecnologia.
