Kilde: sinovoltaics
PERC: både effektivitetsøkning og kostnadsreduksjon
Når det gjelder FoU, er det to åpenbare fokuspunkter i vår bransje: kostnadsreduksjon og effektivitetsøkning.
Med effektivitet som passerer 20% + -merket, har PERC solcelle teknologi sikkert en fordel sammenlignet med konvensjonelle P-type Si solceller, som bare produserer rundt 18-19%.
Effektivitetsgevinstene i PERC-teknologien utgjør en 5-10W effektforhøyelse for en 60-celle monomodul. Foruten høyere effektivitet, vil PERC solcelle teknologi potensielt også ha en kostnadsfordel. Dette krever imidlertid at tilstrekkelig PERC-produksjonskapasitet er installert og produksjonen har blitt rammet opp. Og ja .. fabrikkene i Asia har rammet opp sin PERC kapasitet ..
Hvorfor vil PERC være den dominerende solcelleteknologien
Da PERC er kompatibel med eksisterende skjermutskriftsutstyr, er det ganske enkelt for manufaturers å oppgradere sine eksisterende produksjonslinjer.
Mange asiatiske produsenter, som JA Solar, Trina Solar, NeoSolar, Gintech, Hanwha Q Cells og Suntech, har allerede oppgradert sine produksjonslinjer, og flere andre er i ferd med å gjøre det. Videre er fremtredende produsenter av PV-produksjonsmaskiner som Meyer Burger og Centrotherm involvert i produksjon av PERC-celleproduksjonsutstyr.
Hva er de største asiatiske produsentene med PERC solcelle teknologi
Solarworld kunngjorde i juli 2015 at den for øyeblikket eier den største PERC-celleproduksjonskapasiteten i verden. Den nåværende celleproduksjonskapasiteten nådde 800MW.
For et selskap som Solarworld er det fornuftig å utvide sin høye effektivitetsproduksjonslinje, da de hovedsakelig fokuserer på markedene High ASP (gjennomsnittlig salgspris).
Bransjeinnsidere skjønner at det ikke vil vare lenge før lavere kostnader, asiatiske produsenter vil hente opp og overgå denne kapasiteten. Faktisk, når vi skriver, ser vi de store kinesiske produsentene som utvider PERC kapasitet raskt:
JA Solar - PERCIUM solceller
Den forventede produksjonskapasiteten til JA Solar sine PERCIUM solceller er 350MW i 2015, som bare er en liten del av sin totale forventede salgskapasitet på 3,6-4,0 GW (PV-Tech).
Selskapet har nådd gjennomsnittlig konverteringseffektivitet på 20,4%. JA Solar startet markedsføring av sine PERCIUM 60-celle solcellepaneler allerede i 2014, hovedsakelig på japansk, britisk, israelsk, kinesisk og tysk markeder.
Suntech - HYPRO Solar Cells
Godt å se at Shunfeng, eieren av Suntech-merkevaren, også investerer i oppgraderte produksjonslinjer ved Suntech, og har implementert PERC solcelle teknologi.
Den første produksjonslinjen for Hypro-modulen kom på nettet i juli 2015, og Suntech har begynt å sende ut høye effektivitetsmoduler til sine første prosjekter. Suntechs 60cell, 290W moduler når maks. av 20,5% konverteringseffektivitet, og 72-celle Hydro-modulen produserer 345W.
Trina Solar - Honey M Plus
I begynnelsen av 2015 lanserte Trina Solar både en poly og mony PERC solmodul, kalt Honey Plus. Monomodulen heter Honey M Plus. Poly Honey Plus nådde en effektivitet på 18,7%, 60cell når 275W, mens Honey M Plus har en konverteringsfeil på 20,4%, noe som gjør en 60cell-modul 285W (Trina).
Trina Solar sier at det tilbyr Honey Plus PERC solceller med fembussfrontkontakter, noe som reduserer motstanden og øker påliteligheten. Hvorfor ville en 5-rulle solcelle være mer pålitelig? Hovedårsaken er at det reduserer effekten av inaktive deler av en solcelle i tilfelle mikrosprekk.
Jinko Solar - Eagle + moduler
I mai 2015 åpnet Jinko Solar en ny PERC-celle- og modulfabrik i Penang, Malaysia. Solcellekapasiteten ble annonsert for å være 500MW og PV-modulens kapasitet 450MW (Jinko Solar). Jinko annonserte nylig at den produserte en høy effektivitet 60cell, 306,9W modul i laboratoriet, men vanlig produksjonseffektivitet virker langt under denne produksjonen.
Hvordan forbedrer PERC-celleteknologien solpanelytelsen?
Som forklart er PERC solceller designet med et ekstra lag nederst på solcellen. Dette ekstra laget heter det dielektriske passivasjonslaget.
Konvensjonell silikon solcelle design
PERC solcelle design
Det er tre hovedgrunnene til at det dielektriske passivasjonslaget bidrar til økt effektivitet:
1. Det ekstra dielektriske passivasjonslaget reduserer elektronrekombinasjon:
Elektron rekombination er tendensen til elektroner å rekombinere og i utgangspunktet blokkere elektronene fra fritt strømmer gjennom solcellen, noe som betyr at den ikke kan nå sin potensielle effektivitet. Elektroner generert nær baksiden av solcellen er nå fritt til å bevege seg opp til emitter og bidra til mer elektrisk strøm.
2. Det ekstra dielektriske passivasjonslaget øker solcellens evne til å fange lys:
Det dielektriske laget reflekterer lyset som går gjennom solcellen uten å generere noen elektroner. Ved å reflektere dette lyset får fotene flere muligheter til å generere elektrisk strøm.
3. Det ekstra dielektriske passivasjonslaget reflekterer bølgelengder over 1180 nm ut av solcellen, som normalt vil skape varme:
Silisiumplater stopper absorberende bølgelengder over 1180 nm. I normale solceller absorberes slike bølgelengder lett av baksiden metallisering og forvandlet til varme.
Sammenligning PERC solcelle og standard solcelle
Som du vet, reduserer varmen solcelleets konverteringseffektivitet. Det dielektriske passivasjonslaget reflekterer bølgelengder over 1180 nm ut av solcellen, og hjelper solcellen til å fungere mer effektivt ved å opprettholde kjøligere temperaturer.
Gjennomgang: hvordan blir elektrisitet generert fra en solcelle?
En konvensjonell krystallinsk silisium (c-Si) solcelle består av to lag med forskjellige elektriske egenskaper. De to lagene kalles basen og emitteren. Poenget der basen og emitteren møtes kalles grensesnittet.
Et elektrisk felt genereres der de to lagene berører - dette punktet kalles grensesnittet. Grensesnittet trekker negativt ladede elektroner inn i emitteren når grensesnittet er nådd.
Når lyset kommer inn i solcellen, blir elektronene frigjort fra silikonatomene. Når elektronene slippes, kan de bevege seg fritt gjennom silikonplaten. Men elektronene vil bare bidra til elektrisk strøm hvis de kommer til grensesnittet, mellom emitteren og basen.
Ulike typer bølgelengder
Kortere bølgelengder (blå lys) genererer hovedsakelig elektroner nær forsiden av solcellen, mens lengre bølgelengder (rødt lys), vil generere elektroner på baksiden av cellen. Noen av de lengre bølgelengdene vil passere gjennom waferen uten å generere noen strøm.
Dette er hvor det dielektriske laget på baksiden av solcellen gjør forskjellen ..
Hvordan PERC-celleteknologi fanger forskjellige bølgelengder
Solen avgir lys i forskjellige bølgelengder, og når lyset når silisiumcellestrukturen, genererer det elektroner på forskjellige nivåer av solcellekonstruksjonen.
PERC-teknologien øker cellens evne til å fange lengre bølgelengder. Jo lengre bølgelengder er spesielt tilstede om morgenen og om kvelden (sol under en vinkel) eller i skyfri dager.
Blått lys, med kortere bølgelengder, blir absorbert av atmosfæren i disse tider, da den må reise en lengre bane for å nå jordens overflate. Rødt lys absorberes mindre lett av jordens atmosfære.
Så den viktigste grunnen til at PERC-teknologien viser bedre energiutbytte er det reflekterende dielektriske laget på baksiden av solceller som bidrar til å absorbere mer rødt lys, selv om morgenen, kveldene eller i det overskyede været.
