В отличие от других продуктов, выбирая солнечный Cells сводится к основным характеристикам, таким как цена, гарантия, производительность и, самое главное, эффективность. А когда дело доходит до эффективности, в городе появился новый игрок, о котором ритейлерам следует знать, — гетеропереходные ячейки (ячейки HJT).
Ячейки HJT сочетают в себе мощность тонкопленочных поглощающих и пассивирующих свойств с преимуществами солнечных элементов из кристаллического кремния. Результат очень эффективный солнечные батареи с более низкими конечными энергозатратами. Производители по всему миру начинают внедрять технологию ячеек HJT в свои продукты, и сейчас самое время узнать больше о солнечных элементах HJT.
Содержание
Что такое солнечный элемент с гетеропереходом?
Как солнечные элементы с гетеропереходом повышают эффективность?
Преимущества гетеропереходного солнечного элемента
Заключение
Что такое солнечный элемент с гетеропереходом?
An солнечный элемент HJT изготавливается путем помещения кристаллической кремниевой ячейки между двумя слоями тонких пленок аморфного кремния. Следовательно, он сочетает в себе преимущества двух технологий — кристаллических кремниевых солнечных элементов и тонкопленочных солнечных элементов. В результате солнечные элементы HJT позволяют производить больше энергии.
Элементы из кристаллического кремния (моно- или поликристаллические) являются наиболее распространенными солнечными элементами. Они изготавливаются путем разрезания кристаллических блоков кремния на тонкие листы для формирования отдельных ячеек. С другой стороны, фотоэлектрические (PV) элементы представляют собой аморфные тонкопленочные солнечные элементы. Они могут быть изготовлены с использованием широкого спектра материалов, наиболее часто используемым материалом является кремний. Тем не менее, аморфный кремний не имеет регулярной кристаллической структуры, как кристаллический кремний. Вместо этого атомы кремния существуют в случайном порядке, и их можно легко нанести на любую поверхность.
Когда дело доходит до производства, аморфный кремний дешевле в производстве, чем кристаллический кремний, который нужно выращивать в виде блоков и резать на листы. Однако, с другой стороны, аморфный кремний менее эффективен, чем кристаллический кремний.
Итак, ХТТ солнечный элементы изготавливаются путем покрытия пластины кристаллического кремния n-типа аморфным кремнием с обеих сторон вместе с проводящим оксидом (TCO). TCO поглощает энергию, генерируемую ячейкой, а все слои тонкопленочной солнечной панели поглощают дополнительные фотоны.
Как солнечные элементы с гетеропереходом повышают эффективность?
Прежде чем мы углубимся в технические детали, давайте разберемся Солнечная панель эффективность. КПД солнечной батареи относится к количеству света, которое она может преобразовать в электричество. Таким образом, высокоэффективный солнечный элемент может преобразовать больше электроэнергии из того же количества света, чем менее эффективный солнечный элемент.
С момента появления солнечных элементов производители и исследователи пытались разработать солнечные технологии, которые могли бы выжимать больше электроэнергии из того же количества солнечного света. Эта идея заключается в том, как Солнечные батареи HJT были разработаны.
Как правило, солнечные элементы частично непрозрачны. Таким образом, они захватывают только часть падающего на них солнечного света. Остальное проходит через клетку или отскакивает от поверхности. Но солнечные элементы HJT изготавливаются с использованием трех слоев фотогальванического материала. Короче говоря, средний слой представляет собой монокристаллический кремний, а верхний и нижний слои представляют собой тонкопленочный аморфный кремний.
В процессе поглощения света первый фотон достигает верхнего слоя аморфного кремния. Затем он захватывает часть солнечного света, а остальное передает среднему слою. Средний монокристаллический слой преобразует большую часть фотонов в электричество, а оставшиеся фотоны передаются нижнему слою, который улавливает солнечный свет, который иначе отразился бы.
Несомненно, небольшое количество солнечного света все еще проходит через элемент HJT, но это количество значительно ниже, чем у традиционных солнечных элементов. Так, Солнечные батареи HJT генерировать больше электроэнергии из того же количества солнечного света. А благодаря трехслойной технологии солнечные элементы HJT достигают эффективности около 26.81%.
Преимущества гетеропереходного солнечного элемента
Есть несколько причин роста популярности солнечной технологии HJT. Во-первых, солнечные элементы HJT более эффективны, чем стандартные кристаллические солнечные батареи. клеток. Во-вторых, их эффективность составляет почти 26.81% на лабораторном уровне, и их может быть больше.
Кроме того, такие технологии, как PERC, используемые для достижения более высокого уровня эффективности, часто обходятся дорого. Например, ячейки Maxeon производства SunPower имеют толстый блок меди за каждой ячейкой. Хотя это может значительно повысить эффективность, медь является дорогостоящим металлом. В сравнении, Солнечные батареи HJT использовать аморфный кремний, который относительно недорог. Следовательно, его можно изготовить по более низкой цене.
Тем не менее, производители разрабатывают различные HJT солнечный панели с разным КПД. Итак, это зависит от кремний используемый тип и включение клеточных технологий, что влияет на цену. Например, высокоэффективная солнечная панель HJT с эффективностью 400 Вт+ может стоить 350 долларов, тогда как панель мощностью 370 Вт может стоить около 185 долларов. Однако более дорогие панели обеспечивают более высокую производительность и более длительный срок службы.
Чтобы дать вам более реалистичное представление, представьте себе Панель HJT мощностью 400 Вт и КПД 26.81% при работе в течение 20 лет (6 часов в день). За весь срок службы он выработает 4697.112 кВтч электроэнергии. С другой стороны, монокристаллическая кремниевая панель p-типа с эффективностью 24% сможет генерировать только 4204.800 XNUMX кВт-часов электроэнергии за тот же период службы. Следовательно, это означает, что батареи HJT более экономичны в долгосрочной перспективе.
Наконец, солнечные элементы HJT имеют низкотемпературные коэффициенты. Более низкий температурный коэффициент означает лучшую производительность при более высоких температурах. Ячейки HJT имеют температурный коэффициент около -0.3%. Кроме того, более высокие температуры не влияют на эти элементы, и они меньше теряют производительность в течение своих циклов, чем кристаллический или аморфный кремний. клеток.
Заключение
Экономичность и другие преимущества HJT солнечные батареи означают резкий рост внедрения этой технологии в будущем. В конце концов, в производственном процессе HJT на четыре этапа меньше, чем в технологии PERC.
Несколько компаний уже внедрили технологию HJT, в том числе панели Panasonic HIT, панели REC Alpha и SolarTech Universal. Также, согласно Отчет ITRPV за 2019 г., доля рынка солнечных элементов HJT вырастет с 12 % в 2026 году до 15 % в 2029 году, что делает настало прекрасное время для внедрения этой технологии.
