خلية بيرت الشمسية | كل ما تريد أن تعرفه
خلية بيرت الشمسية | كل ما تريد أن تعرفه
تم تصنيف خلايا PERT الشمسية بدرجة عالية من بين تقنيات الطاقة الشمسية فائقة الكفاءة التي يمكن دمجها في تصميمات الخلايا الشمسية أحادية الوجه وذات الوجهين.
على الرغم من أن تصنيع الخلايا الشمسية PERT أغلى قليلاً من تصنيعها من نظيراتها السيليكونية التقليدية وتستخدم بشكل أساسي في الصناعات المتخصصة مثل السيارات الشمسية أو تطبيقات الفضاء ، إلا أن جميع صانعي الخلايا الشمسية يسعون جاهدين لبناءها وتسويقها بقصد تقديم منتجات عالية الجودة. والحلول النوعية لعملائها. تكتسب الخلايا الشمسية ثنائية الوجه شعبية هائلة. إذا تم وضعها بشكل جيد في مناطق مفتوحة أو أسطح مستوية ، فإنها قد تمتص الضوء وتكون قادرة على إنتاج طاقة كهربائية من كلا الأسطح - مما يؤدي إلى إنتاج ما يصل إلى 30٪ زيادة الإنتاجية من الخلايا التقليدية.
بيرت لتقف على باعث التخميل الخلفي منتشر كليًا الخلايا. لديهم سطح خلفي منتشر ، وهو تحول جذري عن النظائر التقليدية التي تستخدم سبائك الألومنيوم BSF. ببساطة ، يتم إنشاء باعث الرقاقة من النوع p عن طريق انتشار الفوسفور ، ويتم إنجاز BSF من خلال منشطات البورون في p-PERT.
خلايا PERT محصنة ضد المحو الناجم عن الضوء ويمكن أن تتأقلم مع شكل خلية ثنائية الوجه. وقد أثارت هذه في الآونة الأخيرة اهتمام قطاع الطاقة الشمسية الكهروضوئية والجامعات البحثية. يحاول علماء الكهروضوئية استخدام أبنية خلوية بديلة لتعزيز فعالية الخلايا الشمسية Si الصالحة للاستخدام الصناعي - خاصة الآن بعد أن وصل هيكل PERC ذي الصلة للغاية إلى مستوى عتبة كفاءة تحويل الطاقة الممكنة.
تحت المعلمات العادية من طيف AM1.5 عند درجة حرارة 25 درجة مئوية ، باعث تخميل عالي الكفاءة ؛ باعث التخميل الخلفي منتشر كليًا حققت خلايا كفاءة تحويل الطاقة بحوالي 25 في المائة. هذا هو رقم كفاءة تحويل الطاقة الواعد الذي تم تسجيله على الإطلاق لخلية سيليكون بناءً على ركيزة سيليكون غير منطقة حرة. لم يؤد انتشار البورون المعتدل في بنية الخلية لخلية PERT إلى تقليل مقاومة الخلية المتسلسلة فحسب ، بل أدى أيضًا إلى زيادة جهد الدائرة المفتوحة.
يتميز PERC ، الذي يرمز إلى هيكل التلامس الخلفي للباعث الخامل ، بحقل سطح خلفي محلي ، وهو الفارق الأساسي بين P-type PERC و n-type PERT (BSF). يتم تشغيل BSF أثناء عمليات إطلاق المعادن عن طريق تعاطي المنشطات Al في Si. من خلال إنشاء ارتباط عالي منخفض مع رقاقة قاعدة Si من النوع p ، يساعد BSF في تحسين كفاءة الخلايا الشمسية. يتم صد المتسابقين الأقلية من خلال هذا الرابط ، مما يمنعهم من إعادة الاتصال على السطح الخلفي لرقاقة Si.
على العكس من ذلك ، فإن السطح الخلفي لهيكل PERT "منتشر تمامًا" مع البورون (النوع p) أو الفوسفور (النوع n). تُستخدم تقنية الخلايا الشمسية PERT بشكل شائع في خلايا Si من النوع n. هذا للاستفادة من التحمل الفائق للتلوث المعدني ، ومعامل درجة الحرارة المنخفضة ، والتقليل الناجم عن الضوء من رقائق Si من النوع n على رقائق Si من النوع p. نظرًا لأن الجزء الأكبر من الرقاقة من النوع n محمل بالفوسفور ، فإن الانهيار الناجم عن الضوء يتم تقليله إلى الحد الأدنى في النوع n من Si ، ويفترض أنه بسبب انخفاض اقتران البورون والأكسجين.
على الرغم من ذلك ، فإن BSF "المنتشر تمامًا" يستلزم استخدام طرق مبتكرة مثل انتشار POCL عالي الحرارة و BBr3. نتيجة لذلك ، فإن تصنيع خلايا PERT الشمسية أغلى من PERC.
حتى الآن باعث التخميل الخلفي منتشر كليًا قد يعطي BSF كامل المساحة للخلايا تسليم تخميل تقاطع عالي ومنخفض أكثر فعالية من BSF المحصور والأكثر خشونة من PERC. يمكن أيضًا دمج بنية ملامسة أكسيد النفق (TOPCON) مع نوع PERT من النوع n. لديه القدرة على تسهيل إخراج الجهاز بشكل أكبر.
نظرًا لركيزة Si المتدرجة مع عمر الأقليات الممتد وعدم وجود تدهور مرتبط بمركب BO ، فإن خلايا السيليكون الشمسية من النوع N ترتفع بشكل مطرد على مخططات الشعبية. نظرًا لبساطة المعالجة ، فإن باعث التخميل ثنائي الوجه والخلايا الشمسية من النوع PERT n هي حلول عالية الكفاءة يمكن تصنيعها بسهولة. كان جيل بواعث P + أحد تقنيات PERT الجديرة بالملاحظة. لسنوات ، تم إنشاء انتشار BBr3 للتصنيع الشامل ، ولكن تصنيع الخلايا الشمسية من النوع n قد أعيق بسبب التجانس المشوب وتكامل العمليات. تمت دراسة وتوثيق مزيج طلاء دوران حبر البورون وانتشار POCl3 في الخلايا الشمسية n-PERT في ورقة ابحاث. وفقًا للنتائج ، تم العثور على الخلايا الشمسية ذات التعددية ثنائية الوجه بنسبة تزيد عن 90 في المائة لديها كفاءة تزيد عن 20.2 في المائة.
يمكن إنتاج خلية بيرت الشمسية ثنائية الوجه من النوع n باستخدام تدفق عملية يتضمن غرس أيون للمنشطات من جانب واحد. إنه يؤدي إلى جودة واتساق تقاطع باعث متميز.
توفر خلايا PERT الشمسية العديد من المزايا ، والتي يتم سرد معظمها على النحو التالي:
● على عكس الخلايا الشمسية PERC ، فإن إصدار PERT يحقق كفاءة عالية من خلال التخميل على مواد متعددة ، مثل Boron BSF PERT متعدد الأسقف ، حيث لا يوجد به تدهور ناتج عن الضوء (LID).
● تكلفة الملكية هي نفسها لخلايا PERC.
● يمكن أيضًا استخدام خط PERT للخلايا أحادية الوجه أو ثنائية الوجه ، مما يضفي عليها الكثير من التنوع.
يتم تصنيع خلايا PERT الشمسية باستخدام مجموعة متنوعة من الأساليب والمجموعات المبتكرة لتحسين أنواع الخلايا المميزة. لأكثر من عشر سنوات ، تم تكريس التقنيات الذكية الجديدة مثل أنظمة ترسيب البخار الكيميائي للضغط الجوي (APCVD) للتصنيع لتقديم البضائع ذات القبول العالي. بالإضافة إلى ذلك ، باستخدام فرن الأنبوب الأفقي ، يتم إنتاج باعث الفوسفور والبورون BSF في دورة حرارة واحدة ، مما يؤدي إلى فترات دورة أقصر. لان باعث التخميل الخلفي منتشر كليًا يمكن أيضًا استخدام الخلايا في وحدات الألواح الخلفية التقليدية ، وإعادة تشكيل خط التصنيع للانتقال من تصنيع أحادي الوجه إلى تصنيع ثنائي الوجه هو عمل يستغرق بضع ساعات فقط.
السابق:ما هي الخلية الشمسية HJT؟