المعارف

ما هي الخلية الشمسية HJT؟

لسنوات عديدة ، تم التغاضي عن تقنية التداخل المتغاير (HJT) ، لكنها اكتسبت قوة دفع في السنوات الأخيرة ، مما يدل على إمكاناتها الحقيقية. تعالج الوحدات الكهروضوئية العادية (PV) بعض القيود الأكثر شيوعًا للوحدات الكهروضوئية العادية (HJT) ، مثل تقليل إعادة التركيب وتعزيز الأداء في المناطق الساخنة.

هذه المقالة لك إذا كنت تريد معرفة المزيد عن تقنية HJT.

خلية شمسية HJT تعتمد على رقاقة السيليكون من النوع N 

باعتبارها تقنية خلايا شمسية ناضجة ، فقد ثبت أن تقنية التوصيل غير المتجانسة توفر كفاءة أعلى وأداء أفضل ومتانة. 

تعتبر عملية تصنيع خلية HJT أكثر كفاءة وتتخذ خطوات أقل مقارنة بتقنيات معالجة الخلايا الأخرى.

الخلية الشمسية HJT هي أيضًا خلية ثنائية الوجه طبيعية ، مع لون خلية شمسية مستقر أفضل بكثير.

ماذا تعني الخلايا الشمسية HJT؟

HJT هي الخلايا الشمسية Hetero-Junction. اعتبارًا من وقت كتابة هذا التقرير ، يعد HJT ملفًا الخليفة المرتقب للخلية الشمسية PERC الشهيرة وغيرها من التقنيات مثل PERT و TOPCON. قدمها سانيو لأول مرة في الثمانينيات واشترته باناسونيك لاحقًا في عام 1980.

يمكن أن يجعل هذا التصميم استخدام خطوط إنتاج الخلايا الشمسية الحالية التي تستخدم تقنية PERC أسهل لأن HJT لديها عدد أقل بكثير من مراحل معالجة الخلايا ودرجة حرارة معالجة الخلية أقل بكثير من PERC.

الشكل 1: خلية شمسية من النوع PERC مقابل HJT n من النوع.

يوضح الشكل 1 كيف يختلف HJT عن هيكل PERC المشترك. نتيجة لذلك ، تختلف طرق الإنتاج لهاتين الطبولوجيتين بشكل كبير. على عكس n-PERT أو TOPCON ، والتي يمكن تعديلها من خطوط PERC الحالية ، تحتاج HJT إلى الكثير من المال لشراء معدات جديدة قبل أن تتمكن من البدء في جني الكثير من المال.

علاوة على ذلك ، كما هو الحال مع العديد من التقنيات الجديدة ، يتم حاليًا التحقيق في تشغيل HJT على المدى الطويل واستقرار التصنيع. ويرجع ذلك إلى مشكلات المعالجة ، بما في ذلك حساسية Si غير المتبلورة لإجراءات درجات الحرارة العالية.

كيف يعمل HJT؟

في ظل التأثير الكهروضوئي ، تعمل الألواح الشمسية غير المتجانسة بشكل مشابه للوحدات الكهروضوئية التقليدية ، باستثناء أن هذه التقنية تستخدم ثلاث طبقات من المواد الممتصة ، ودمج تقنيات الأغشية الرقيقة والتقنيات الكهروضوئية القياسية. في هذا المثال ، سنقوم بتوصيل الحمل بالوحدة ، وتحول الوحدة الفوتونات إلى كهرباء. تتدفق هذه الكهرباء من خلال الحمل.

عندما يصطدم الفوتون بممتص الوصلة PN ، فإنه يثير إلكترونًا ، مما يجعله ينتقل إلى نطاق التوصيل ويشكل زوجًا من الثقوب الإلكترونية (eh).

يلتقط الطرف الموجود على الطبقة المشبعة P الإلكترون المثير ، مما يتسبب في تدفق الكهرباء عبر الحمل.

بعد اجتياز الحمل ، يعود الإلكترون إلى جهة الاتصال الخلفية للخلية ويعيد الاتحاد بفتحة ، مما يؤدي إلى إغلاق زوج eh. عندما تولد الوحدات الطاقة ، يحدث هذا طوال الوقت.

هناك ظاهرة تُعرف باسم إعادة التركيب السطحي تقيد كفاءة وحدات c-Si الكهروضوئية التقليدية. يحدث هذان الشيئين على سطح مادة ما عندما يكون الإلكترون متحمسًا. يمكنهم بعد ذلك إعادة الاتحاد دون أخذ الإلكترون وتدفقه كتيار كهربائي.

هل الخلايا الشمسية HJT فعالة وموثوقة؟

نظرًا لوجود Si غير المتبلور الجوهري المهدرج الممتاز (a-Si: H في الشكل 1) والذي قد يعطي تخميلًا ممتازًا للعيوب لكل من الأسطح الخلفية والأمامية لرقائق Si ، يُظهر HJT كفاءة استثنائية للخلايا الشمسية (قطبية من النوع p و n ).

تعمل ITO كجهات اتصال شفافة على تعزيز التدفق الحالي بينما تعمل في نفس الوقت كطبقة مضادة للانعكاس لتحسين التقاط الضوء. هناك طريقة أخرى لتقليل ITO وهي القيام بذلك من خلال التبخر في درجات حرارة منخفضة ، والتي ستمنع الطبقة غير المتبلورة من إعادة التبلور. هذا من شأنه أن يجعل سطح Si الأكبر أقل تخميلًا للمواد الموجودة عليه.

على الرغم من مشاكل المعالجة والتكاليف الأولية الباهظة ، تظل HJT تقنية شائعة. بالمقارنة مع تقنيات TOPCON و PERT و PERC ، فقد أظهرت هذه التقنية القدرة على الإنتاج > 23٪ كفاءة الخلايا الشمسية.

آلات للألواح الشمسية HJT؟

آلات لوحة الطاقة الشمسية HJT تجعل تقريبا نفس الشيء العادي ماكينات تصنيع الألواح الشمسية، لكن القليل من الآلات مختلفة 

على سبيل المثال: HJT الخلايا الشمسية tabber stringer ، واختبار الخلايا الشمسية HJT ، ومصفيح الألواح الشمسية HJT.

وآلات الراحة تقريبًا كالمعتاد ، تشكل حلولنا الشاملة التي يمكننا توفير جميع الآلات للألواح الشمسية HJT