ทำไม PERC ถึงครองเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอน

Standard solar cell vs PERC solar cell

PERC: ทั้งการเพิ่มประสิทธิภาพและการลดต้นทุน

 

เมื่อพูดถึงการวิจัยและพัฒนาจะมีจุดสนใจสองจุดที่ชัดเจนในอุตสาหกรรมของเรา: การลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพ

ด้วยประสิทธิภาพที่ผ่านเครื่องหมาย 20% + เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ PERC ย่อมมีข้อได้เปรียบอย่างแน่นอนเมื่อเทียบกับเซลล์สุริยะแบบ P-type Si แบบดั้งเดิมซึ่งผลิตได้ประมาณ 18-19% เท่านั้น

ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นของเทคโนโลยี PERC แปลเป็นพลังงานเพิ่มขึ้น 5-10W สำหรับโมดูลโมโนเซลล์ 60 เซลล์ นอกจากประสิทธิภาพที่สูงขึ้นเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ PERC อาจมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนเช่นกัน อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ต้องการให้มีการติดตั้งกำลังการผลิต PERC ที่เพียงพอและการผลิตได้เพิ่มขึ้น และใช่.. โรงงานในเอเชียได้เพิ่มกำลังการผลิต PERC ของพวกเขา ..

ทำไม PERC ถึงเป็นเทคโนโลยีโซล่าร์เซลล์ที่มีอำนาจเหนือกว่า

 

เนื่องจาก PERC เข้ากันได้กับอุปกรณ์การพิมพ์สกรีนที่มีอยู่จึงค่อนข้างง่ายสำหรับผู้ผลิตในการอัพเกรดสายการผลิตที่มีอยู่

ผู้ผลิตในเอเชียจำนวนมากเช่น JA Solar, Trina Solar, NeoSolar, Gintech, Hanwha Q Cells และ Suntech ได้อัพเกรดสายการผลิตแล้วและอีกหลายรายกำลังอยู่ในขั้นตอนการดำเนินการ นอกจากนี้ผู้ผลิตเครื่องจักรการผลิต PV ที่มีชื่อเสียงเช่น Meyer Burger และ Centrotherm มีส่วนร่วมในการผลิตอุปกรณ์การผลิตเซลล์ PERC

ผู้ผลิตรายใหญ่ในเอเชียที่ใช้เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ PERC คืออะไร

 

Solarworld ประกาศในเดือนกรกฎาคม 2558 ว่าขณะนี้เป็นเจ้าของกำลังการผลิตเซลล์ PERC ที่ใหญ่ที่สุดในโลก กำลังการผลิตเซลล์ปัจจุบันถึง 800MW

สำหรับ บริษัท อย่างโซลาร์เวิร์ลนั้นเป็นเรื่องที่สมเหตุสมผลที่จะขยายสายการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากพวกเขามุ่งเน้นไปที่ตลาด High ASP (ราคาขายเฉลี่ย) เป็นหลัก

คนในวงการตระหนักดีว่าจะไม่นานก่อนที่ราคาจะลดลงผู้ผลิตชาวเอเชียจะตามทันและเกินขีดความสามารถนี้ ในความเป็นจริงในขณะที่เขียนเราเห็นผู้ผลิตรายใหญ่ของจีนขยายกำลังการผลิต PERC อย่างรวดเร็ว:

 

JA Solar – เซลล์แสงอาทิตย์ PERCIUM

กำลังการผลิตที่คาดหวังของเซลล์แสงอาทิตย์ PERCIUM ของ JA Solar คือ 350MW ในปี 2558 ซึ่งเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของกำลังการผลิต 3.6-4.0 GW (PV-Tech) ที่คาดการณ์ไว้ทั้งหมด

บริษัท มีประสิทธิภาพการแปลงเฉลี่ยสูงถึง 20.4% JA Solar เริ่มทำการตลาดแผงเซลล์แสงอาทิตย์ PERCIUM 60 ในปี 2014 โดยส่วนใหญ่เป็นตลาดญี่ปุ่นอังกฤษอิสราเอลจีนและเยอรมัน

 

Suntech – HYPRO Solar Cells

ดีใจที่เห็นว่า Shunfeng ซึ่งเป็นเจ้าของแบรนด์ Suntech กำลังลงทุนในสายการผลิตที่ได้รับการอัพเกรดที่ Suntech และได้นำเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์ PERC มาใช้ด้วย

สายการผลิตโมดูล Hypro แรกเปิดตัวออนไลน์ในเดือนกรกฎาคม 2558 และ Suntech ได้เริ่มจัดส่งโมดูลประสิทธิภาพสูงสำหรับโครงการแรก โมดูล 60cell, 290W ของซันเทคเข้าถึงได้สูงสุด ประสิทธิภาพการแปลง 20.5% และโมดูลพลังน้ำ 72 เซลล์สร้าง 345W

 

Trina Solar – Honey M Plus

ต้นปี 2558 Trina Solar เปิดตัวทั้งโมดูลโพลีและโมนี PERC ซึ่งเรียกว่าฮันนี่พลัส โมดูลโมโนเรียกว่าฮันนี่เอ็มพลัส โพลีฮันนี่พลัสมีประสิทธิภาพ 18.7%, 60 เซลล์ถึง 275 วัตต์ในขณะที่ฮันนี่เอ็มพลัสมีความสามารถในการแปลง 20.4% ซึ่งทำให้โมดูล 60cell 285W (Trina)

Trina Solar ระบุว่าเป็นเซลล์แสงอาทิตย์ Honey Plus PERC ที่มีหน้าสัมผัสแบบห้าบัสบาร์ซึ่งจะช่วยลดความต้านทานและเพิ่มความน่าเชื่อถือเล็กน้อย ทำไมเซลล์แสงอาทิตย์ 5 busbar จึงน่าเชื่อถือมากกว่า เหตุผลหลักคือมันลดผลกระทบของส่วนที่ไม่ได้ใช้งานของเซลล์แสงอาทิตย์ในกรณีที่มีรอยแตกขนาดเล็ก

 

Jinko Solar – โมดูล Eagle +

พฤษภาคม 2015 Jinko Solar เปิดโรงงานผลิตเซลล์และโมดูล PERC แห่งใหม่ในปีนังประเทศมาเลเซีย กำลังการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ประกาศเป็น 500MW และกำลังการผลิตโมดูล PV 450MW (Jinko Solar) Jinko ประกาศเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่า บริษัท ได้ผลิตโมดูลประสิทธิภาพสูง 60cell, 306.9W ในห้องปฏิบัติการอย่างไรก็ตามประสิทธิภาพการผลิตปกติต่ำกว่าผลผลิตนี้

 

เทคโนโลยีเซลล์ PERC ปรับปรุงประสิทธิภาพของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้อย่างไร

 

ดังที่อธิบายไว้แล้วเซลล์แสงอาทิตย์ PERC ได้รับการออกแบบโดยมีชั้นเพิ่มเติมที่ด้านล่างของเซลล์แสงอาทิตย์ ชั้นพิเศษนี้เรียกว่าชั้นทู่อิเล็กทริก

1

การออกแบบเซลล์แสงอาทิตย์ซิลิคอนแบบดั้งเดิม

2

การออกแบบเซลล์แสงอาทิตย์ PERC

มีเหตุผลหลักสามประการที่ชั้นเลเยอร์อิเล็กทริกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ:  

1     เลเยอร์ทู่อิเล็กทริกฟิล์มพิเศษลดการรวมตัวของอิเล็กตรอน:
การรวมตัวกันอีกครั้งของอิเล็กตรอนเป็นแนวโน้มของอิเล็กตรอนที่จะรวมตัวกันอีกครั้งและโดยทั่วไปจะป้องกันไม่ให้อิเล็กตรอนไหลผ่านเซลล์แสงอาทิตย์ได้อย่างอิสระซึ่งหมายความว่ามันไม่สามารถเข้าถึงประสิทธิภาพที่มีศักยภาพได้ ปล่อยและส่งผลให้กระแสไฟฟ้ามากขึ้น

2     เลเยอร์ทู่อิเล็กทริกฟิล์มเพิ่มความสามารถในการจับแสงของเซลล์แสงอาทิตย์:
เลเยอร์อิเล็กทริกสะท้อนแสงที่ผ่านเซลล์แสงอาทิตย์โดยไม่สร้างอิเลคตรอนใด ๆ เมื่อสะท้อนแสงนี้โฟตอนจะได้รับโอกาสมากขึ้นในการสร้างกระแสไฟฟ้า

3     เลเยอร์ทู่อิเล็กทริกทู่ชั้นสะท้อนให้เห็นถึงความยาวคลื่นเหนือ 1,380 นาโนเมตรจากเซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งปกติจะสร้างความร้อน:
ซิลิคอนเวเฟอร์หยุดการดูดซับความยาวคลื่นเหนือ 1,380 นาโนเมตร ในเซลล์สุริยะปกติความยาวคลื่นเช่นนี้จะถูกดูดซับได้ง่ายโดยการเคลือบด้านหลังและกลายเป็นความร้อน

3

เปรียบเทียบเซลล์แสงอาทิตย์ PERC และเซลล์แสงอาทิตย์มาตรฐาน

 

อย่างที่คุณทราบความร้อนลดประสิทธิภาพการแปลงของเซลล์แสงอาทิตย์ เลเยอร์ไดอิเล็กทริกทวนสะท้อนความยาวคลื่นเหนือ 1180 นาโนเมตรจากเซลล์แสงอาทิตย์และช่วยให้เซลล์แสงอาทิตย์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยการรักษาอุณหภูมิที่เย็นกว่า

 

รีวิว: ไฟฟ้าที่ผลิตจากเซลล์แสงอาทิตย์เป็นอย่างไร

 

เซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกซิลิคอน (c-Si) แบบดั้งเดิมประกอบด้วยสองชั้นที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่แตกต่างกัน สองชั้นเรียกว่าฐานและตัวปล่อย จุดที่ฐานและตัวส่งเรียกพบเรียกว่าอินเทอร์เฟซ

สนามไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยที่สองชั้นสัมผัสกันจุดนี้เรียกว่าอินเทอร์เฟซ อินเทอร์เฟซดึงอิเล็กตรอนที่มีประจุลบเข้าสู่ตัวปล่อยเมื่อถึงอินเตอร์เฟส

เมื่อแสงเข้าสู่เซลล์แสงอาทิตย์อิเล็กตรอนจะถูกปล่อยออกมาจากอะตอมของซิลิคอนเมื่ออิเล็กตรอนถูกปล่อยออกมาพวกมันสามารถเดินทางได้อย่างอิสระผ่านซิลิคอนเวเฟอร์ อย่างไรก็ตามอิเลคตรอนจะมีส่วนช่วยให้กระแสไฟฟ้าเท่านั้นหากไปถึงอินเตอร์เฟสระหว่างตัวปล่อยและฐาน

   

ความยาวคลื่นประเภทต่างๆ

 

ความยาวคลื่นที่สั้นกว่า (แสงสีน้ำเงิน) ส่วนใหญ่สร้างอิเล็กตรอนใกล้ด้านหน้าของเซลล์แสงอาทิตย์ในขณะที่ความยาวคลื่นที่ยาวกว่า (แสงสีแดง) จะสร้างอิเล็กตรอนที่ด้านหลังของเซลล์ ความยาวคลื่นที่ยาวกว่าบางส่วนจะผ่านแผ่นเวเฟอร์โดยไม่สร้างกระแสใด ๆ

นี่คือที่ชั้นอิเล็กทริกที่ด้านหลังของเซลล์แสงอาทิตย์สร้างความแตกต่าง ..

 

เทคโนโลยีเซลล์ PERC จับความยาวคลื่นที่แตกต่างกันอย่างไร

 

ดวงอาทิตย์เปล่งแสงในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันและเมื่อแสงมาถึงโครงสร้างเซลล์ซิลิคอนมันจะสร้างอิเล็กตรอนในระดับต่าง ๆ ของโครงสร้างเซลล์แสงอาทิตย์

เทคโนโลยี PERC ช่วยเพิ่มความสามารถของเซลล์ในการรับช่วงคลื่นที่ยาวขึ้น ความยาวคลื่นที่ยาวขึ้นนั้นมีอยู่โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเช้าและเย็น (ดวงอาทิตย์ภายใต้มุมหนึ่ง) หรือในช่วงวันที่มีเมฆมาก

แสงสีฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นลงนั้นถูกดูดซับโดยชั้นบรรยากาศในช่วงเวลาดังกล่าวเนื่องจากจะต้องเดินทางเส้นทางที่ยาวกว่าเพื่อไปยังพื้นผิวโลก แสงสีแดงนั้นถูกดูดกลืนโดยชั้นบรรยากาศของโลก

ดังนั้นเหตุผลหลักว่าทำไมเทคโนโลยี PERC จึงแสดงพลังงานที่ดีกว่าคือชั้นไดอิเล็กตริกสะท้อนแสงที่ด้านหลังของเซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งช่วยในการดูดซับแสงสีแดงได้มากขึ้นแม้ในตอนเช้าตอนเย็นหรือในช่วงที่มีเมฆมาก

 

อ้างอิง : http://th.dsisolar.com/info/why-will-perc-dominate-silicon-solar-cell-tech-36976823.html