Tìm hiểu Công nghệ PERC trong năng lượng mặt trời là gì?

Có rất nhiều điều thú vị trong ngành năng lượng mặt trời về công nghệ PERC. Nếu bạn đã nghe thuật ngữ này, nhưng không hoàn toàn chắc chắn về ý nghĩa của nó thì hãy đọc ngay bài viết này.

PERC là viết tắt của công nghệ Passivated Emitter and Rear Cell có nghĩa là Bộ phát thụ động và Tiếp điểm phía sau hay còn gọi công nghệ hấp thu năng lượng thụ động.

Mặc dù bản thân công nghệ này đã tồn tại từ giữa những năm 1980, nhưng gần đây nó mới bắt đầu được sử dụng ở cấp độ nghiên cứu. Phải mất nhiều năm ngành công nghiệp năng lượng mặt trời nói chung mới đạt được hiệu quả tương tự.

Bây giờ công nghệ đã tiên tiến, việc hiểu thêm về nó có thể giúp bạn quyết định xem nó có phù hợp với nhu cầu năng lượng mặt trời của bạn hay không. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích mọi thứ bạn cần biết về công nghệ PERC vì nó liên quan đến các tấm pin mặt trời

PERC trong năng lượng mặt trời là gì?

Một nhà khoa học ở Úc tên là Martin Green và nhóm của ông tại Đại học New South Wales đã phát triển công nghệ PERC vào những năm 1980. Công nghệ này lấy một solar cell truyền thống và thêm một lớp bổ sung vào mặt sau của tế bào. Lớp bổ sung này được gọi là lớp thụ động.

Vậy, tế bào PERC hoạt động như thế nào? Lớp thụ động hoạt động giống như một tấm gương và phản chiếu ánh sáng đi qua tấm pin lần đầu tiên. Điều này tạo cơ hội thứ hai cho ánh sáng được hấp thụ bởi solar cell và dẫn đến sự hấp thụ bức xạ mặt trời lớn hơn.

Trong nhiều năm, các nhà sản xuất tế bào quang điện đã hướng tất cả sự chú ý của họ vào mặt trước của pin. Công nghệ PERC cho phép mặt sau của pin đóng một vai trò tích cực.

Lợi ích của solar cell PERC là gì?

Công nghệ này có lợi vì một số lý do. Lợi ích chính là chúng đạt được xếp hạng hiệu quả cao hơn so với cell truyền thống. Công nghệ PERC cho phép cell pin hấp thụ nhiều ánh sáng hơn và điều này thúc đẩy sản xuất năng lượng một cách hiệu quả. Mặc dù cần có các bước bổ sung trong quá trình sản xuất, nhưng hiệu quả đạt được rất xứng đáng.

Một lợi ích khác của solar cell PERC là chúng linh hoạt hơn. Công nghệ PERC hoạt động tốt trong điều kiện ánh sáng yếu và nhiệt độ cao. Bằng cách có mật độ năng lượng lớn hơn trên mỗi đơn mét vuông so với loại truyền thống, bạn có thể sử dụng PERC để đạt được sản lượng mong muốn với ít tấm pin hơn.

Khả năng đạt được cùng một sản lượng với ít tấm hơn dẫn đến tiết kiệm chi phí. Có thể đạt được mục tiêu năng lượng của bạn với mức chi phí ít hơn luôn là mong muốn. Đối với một số dự án, việc tiết kiệm chi phí này đã mang đến sự khác biệt lớn.

Các loại Solar cell PERC khác nhau như thế nào?

Thoạt nhìn, bạn có thể không nhận thấy bất kỳ sự khác biệt rõ ràng nào giữa PERC và pin quang điện điển hình. Cấu tạo của cả hai loại tế bào là tương tự nhau và cả hai đều sử dụng bức xạ mặt trời tới để tạo ra dòng electron.

Sự khác biệt chính giữa tế bào PERC và tế bào quang điện đơn tinh thể là lớp thụ động bổ sung ở mặt sau. Lớp này là loại làm tăng khả năng tạo ra năng lượng của tấm pin bằng cách tăng hiệu suất.

Bạn đang tự hỏi solar cell PERC hoạt động như thế nào để nâng cao hiệu quả? Dưới đây là 3 cách mà lớp thụ động bề mặt sau giúp tăng hiệu quả:

1. Phản xạ ánh sáng trở lại

Lớp thụ động bề mặt sau hoạt động như một tấm gương và phản chiếu ánh sáng đi qua tế bào quang điện mà không bị hấp thụ lần đầu tiên. Điều này tạo cơ hội thứ hai để tế bào hấp thụ ánh sáng, có nghĩa là nhiều bức xạ mặt trời sẽ được hướng đến tế bào. Cùng một tế bào có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn, dẫn đến hiệu quả cao hơn.

2. Sự hấp thụ nhiệt bị giảm

Một lợi ích khác của lớp thụ động trên solar cell PERC là nó phản chiếu các bước sóng ánh sáng nhất định. Các tấm silicon của tế bào không thể hấp thụ ánh sáng có bước sóng lớn hơn 1180 nanomet.

Điều này có nghĩa là trong một tế bào truyền thống, các sóng ánh sáng có bước sóng cao hơn sẽ bị hấp thụ bởi lớp mặt sau phía sau của solar cell. Sự hấp thụ ánh sáng ở đây làm tăng nhiệt và như một sản phẩm phụ làm giảm hiệu suất.

Ngược lại, lớp thụ động bề mặt sau của solar cell PERC được thiết kế để phản xạ các sóng ánh sáng có bước sóng cao hơn này để chúng không bị hấp thụ. Bằng cách này, năng lượng nhiệt trong tế bào quang điện được giảm xuống và do đó, hiệu suất được tăng lên.

3. Sự tái tổ hợp electron bị giảm

Cách thứ ba mà lớp thụ động bề mặt sau làm tăng hiệu quả là nó làm giảm “sự tái tổ hợp điện tử”. Các electron có xu hướng tái kết hợp và khi chúng xảy ra, nó chặn dòng electron tự do trong suốt làm giảm hiệu suất. Lớp thụ động được thêm vào trong solar cell PERC làm giảm sự tái tổ hợp điện tử và sự giảm này làm tăng hiệu quả.

Mono PERC Solar là gì?

Công nghệ Mono PERC hiệu quả nhất hiện có. Khi so sánh các tấm pin mặt trời đơn tinh thể với tấm pin mặt trời đa tinh thể, các tấm pin đơn tinh thể có xếp hạng hiệu quả cao hơn. Bằng cách thêm công nghệ PERC vào tấm pin, có thể tạo ra năng lượng nhiều hơn từ 6 đến 12% của tấm mono PERC so với các tấm pin thông thường.

Một điều cần lưu ý là các tấm pin mono PERC không giống như tấm pin hai mặt . Tấm hai mặt được làm bằng tế bào hai mặt có khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời trên cả hai mặt của tấm.

Solar cell PERC được tạo ra như thế nào?

Các nhà sản xuất tạo ra tế bào PERC bằng cách thêm hai bước bổ sung vào quy trình sản xuất của họ. Cả hai bước này đều xảy ra trên trường bề mặt sau (BSF) của cell

Bước đầu tiên là áp dụng màng thụ động bề mặt phía sau là một lớp thụ động điện môi. Sau khi đã được áp dụng, màng thụ động bề mặt phía sau được khắc bằng hóa chất hoặc tia laser để mở các túi nhỏ trong lớp. Các túi này là thứ cho phép tấm pin hấp thụ nhiều ánh sáng hơn.

Thiết bị tương tự được sử dụng cho cell truyền thống có thể được sử dụng để sản xuất tế bào PERC, nghĩa là dây chuyền sản xuất không cần đầu tư vào thiết bị mới. Điều này cho phép các nhà sản xuất tạo ra một sản phẩm cao cấp mà không làm tăng đáng kể chi phí sản xuất.

Một solar cell thông thường, hoặc truyền thống bao gồm những phần sau từ trước ra sau:

PERC hiện đang được sử dụng rộng rãi bởi nhiều nhà sản xuất tấm pin hàng đầu trên thế giới.

Q-cell là những nhà sản xuất đầu tiên kết hợp công nghệ PERC vào các tế bào mulitcrystalline nhưng sử dụng tên Q.antum cho phạm vi mô-đun PERC của họ. Jinko Solar gần đây đã phá vỡ kỷ lục hiệu suất tấm năng lượng mặt trời với 22,04% được ghi nhận từ một tế bào silicon loại P.

Các tế bào Mono PERC hiện là loại tế bào phổ biến và hiệu quả nhất với hầu hết các nhà sản xuất bao gồm JinkoSolar, Q-cell, LONGi Solar và JA Solar … đều sử dụng cấu trúc tế bào PERC.

Công nghệ năng lượng mặt trời tiếp tục phát triển và cải tiến mỗi năm. Công nghệ PERC là một ví dụ tuyệt vời về việc một thay đổi nhỏ đối với thiết kế hiện có của các tấm pin mặt trời tạo ra tác động lớn như thế nào.

Tế bào loại N so với loại P:

Một tiến bộ khác trong công nghệ pin mặt trời là sự ra đời của tế bào loại N. So với công nghệ P-Type truyền thống, các tấm pin mặt trời với các tế bào N-Type mới hơn ít bị suy giảm chất lượng hơn trong suốt tuổi thọ của tấm pin.

Tế bào năng lượng mặt trời loại N là gì?

Tế bào loại N được pha tạp chất với phốt pho, có nhiều điện tử hơn silicon, làm cho tế bào mang điện tích âm.

Tế bào loại N miễn dịch với các khuyết tật boron-oxy, và kết quả là chúng không bị ảnh hưởng bởi sự suy thoái do ánh sáng (LID). Như bạn có thể mong đợi, chúng được định vị là một tùy chọn cao cấp vì chúng ít xuống cấp hơn theo tuổi thọ của bảng điều khiển.

Tế bào loại P là gì?

Tế bào loại P thường được chế tạo bằng một tấm silicon có pha tạp chất boron. Vì boron có ít điện tử hơn silicon nên nó tạo ra một tế bào tích điện dương.

Tế bào loại P bị ảnh hưởng bởi sự suy giảm do ánh sáng gây ra, làm giảm sản lượng ban đầu do tiếp xúc với ánh sáng. Đây là phương pháp xử lý phổ biến nhất cho tế bào quang điện trong lịch sử.