Przejdź do treści

Pasywacja ogniw fotowoltaicznych

Ryszard Jesionowski:

bifacjalny moduł TOPCon
Moduł fotowoltaiczny Jinko Tiger. Źródło: Jinko

Inwestorzy zainteresowani zakupem instalacji fotowoltaicznej, prawdopodobnie nie zwracają uwagi na to, czy panel fotowoltaiczny jest PERC, TOPCon, HJT, p-type czy n-type. Są ważniejsze rzeczy, które warto wziąć pod uwagę, np. moc modułu PV czy jego estetyka. Gdyby jednak ktokolwiek się zastanawiał, co oznaczają te litery oraz jak mogą wpłynąć na wybór paneli fotowoltaicznych, poniżej krótki kurs na temat pasywacji ogniw fotowoltaicznych.

  1. Pasywacja ogniw fotowoltaicznych
  2. Rodzaje ogniw wykorzystujących pasywację
  3. Podsumowanie



Pasywacja ogniw fotowoltaicznych

Ogniwa z krzemu krystalicznego są obecnie najpopularniejszym rodzajem ogniw do produkcji paneli fotowoltaicznych. Swoją dominację zawdzięczają w znacznej mierze ciągłym usprawnieniom architektury ogniwa krzemowego, zwiększającym sprawność konwersji światła w energię elektryczną, w połączeniu ze znaczącym spadkiem kosztów produkcji. Kolejnym krokiem, na drodze postępu technologicznego w celu zwiększenia sprawności ogniw, jest zastosowanie technologi pasywowanego kontaktu, która ogranicza straty powstające na styku powierzchni metalu z krzemem.

sprawność ogniw fotowoltaicznych
Wzrost sprawności ogniw krzemowych na przestrzen lat. Źródło: NREL

Główną przyczyną strat podczas konwersji jest zjawisko rekombinacji występujące na tylnej i przedniej powierzchni ogniw fotowoltaicznych. Powierzchniowa pasywacja ogniw fotowoltaicznych opisuje technologię uniemożliwiającą przedwczesną rekombinację elektronów i dziur na powierzchni ogniwa.

Rodzaje ogniw fotowoltaicznych wykorzystujących pasywację

Badania mające zmniejszyć rekombinację doprowadziły do powstania rodziny ogniw krzemowych typu PERC, czyli ogniw ze spodnią pasywacją emitera. Obecnie technologia PERC wypierana jest przez technologię TOPCon.

Pasywacja wyłania się jako jedna z najbardziej obiecujących technik zwiększających sprawność. Pasywacja znacząco obniża wydatki kapitałowe niezbędne do wdrożenia nowej technologii, umożliwiając przełomowe postępy.

Dzięki spodniej pasywacji, promieniowanie słoneczne w zakresie światła czerownego i podczerownego generuje strumień elektronów przy tylnej ściance ogniwa, będąc źródłem dodatkowego ruchu elektronów i wyższej wydajności. W przypadku klasycznego ogniwa, to samo promieniowanie zamieniane jest jedynie na ciepło, przez co instalacja fotowoltaiczna pracuje mniej wydajnie.

Ogniwa PV z warstwą pasywacyjną znajdują zastosowanie zarówno w modułach jednostronnych jak i dwustronnych.

Producenci wykorzystujący technologię pasywacji ogniw to m. in. Qcells, Risen, Jinko, Trina, JA Solar, Longi, REC,

Podsumowanie

  • Pasywacja ogniw PV to obecnie najszybsza metoda na wzrost sprawności ogniw.
  • Moduły PV typu PERC charakteryzują się tzw. spodnią pasywacją emitera.
  • Pasywacja ogniw ma za zadanie ograniczyć przedwczesne łączenie się elektronów z dziurami, zwane rekombinacją.


Może Cię zainteresować