PERT-Solarzelle | Alles, was Sie wissen müssen
PERT-Solarzelle | Alles, was Sie wissen müssen
PERT-Solarzellen haben einen hohen Stellenwert unter den hocheffizienten Solarenergietechnologien, die in monofaziale und bifaziale Solarzellendesigns integriert werden können.
Obwohl PERT-Solarzellen etwas teurer in der Herstellung sind als ihre herkömmlichen Silizium-Pendants und hauptsächlich in Nischenindustrien wie Solarautos oder Raumfahrtanwendungen eingesetzt werden, bemühen sich alle Solarzellenhersteller, sie mit der Absicht zu bauen und zu vermarkten, High-End zu bieten und qualitative Lösungen für ihre Verbraucher. Bifaziale Solarzellen erfreuen sich großer Beliebtheit. Wenn sie gut in offenen Regionen oder flachen Oberflächen positioniert werden, können sie Licht absorbieren und sind in der Lage, elektrische Energie von beiden Oberflächen zu erzeugen – was letztendlich zu einer um bis zu 30 % höheren Ausbeute als Ihre herkömmlichen Zellen führt.
PERT-Solarzellen: Wie funktionieren sie?
PERT steht für Passivierter Emitter hinten, vollständig zerstreut Zellen. Sie haben eine diffuse Hinterfläche, was eine drastische Veränderung gegenüber den herkömmlichen Gegenstücken darstellt, die die Aluminiumlegierung BSF verwenden. Einfach ausgedrückt wird der Emitter eines p-Typ-basierten Wafers durch Phosphordiffusion erzeugt, und die BSF wird durch Bordotierung in p-PERT erreicht.
PERT-Zellen sind immun gegen lichtinduzierte Auslöschung und können sich an eine bifaziale Zellform gewöhnen. Diese haben kürzlich das Interesse der Solar-PV-Branche und der Forschungsuniversitäten geweckt. PV-Wissenschaftler versuchen alternative Zellarchitekturen, um die Effizienz von industriell nutzbaren Si-Solarzellen zu verbessern – insbesondere jetzt, da die höchst relevante PERC-Struktur das Plateau ihrer machbaren Leistungstransformations-Effizienzschwelle erreicht zu haben scheint.
Wirkungsgrad von PERT-Solarzellen
Unter normalen Parametern des AM1.5-Spektrums bei einer Temperatur von 25 °C, hocheffizienter passivierter Emitter; Passivierter Emitter hinten, vollständig zerstreut Zellen erreichten eine Energieumwandlungseffizienz von etwa 25 Prozent. Dies ist der vielversprechendste Energieumwandlungswirkungsgrad, der jemals für eine Siliziumzelle auf Basis eines Nicht-FZ-Siliziumsubstrats gemessen wurde. Die milde Bordiffusion in die Zellstruktur der PERT-Zelle verringerte nicht nur den Serienwiderstand der Zelle, sondern erhöhte auch ihre Leerlaufspannung.
Der PERC, der für Passivated Emitter Rear Contact Structure steht, weist ein lokalisiertes Rückseitenfeld auf, das das Hauptunterscheidungsmerkmal zwischen einem p-Typ-PERC und einem n-Typ-PERT (BSF) ist. Die BSF wird während Metall-Co-Firing-Operationen durch Dotieren von Al in Si gezeugt. Durch Herstellen einer Hoch-Tief-Verbindung mit dem Si-Basiswafer vom p-Typ hilft BSF bei der Verbesserung der Solarzelleneffizienz. Minority-Runner werden durch diese Verbindung abgestoßen, wodurch sie daran gehindert werden, sich auf der Rückseite des Si-Wafers wieder zu verbinden.
Im Gegensatz dazu ist die Rückseite einer PERT-Struktur "vollständig diffundiert" mit Bor (p-Typ) oder Phosphor (n-Typ). Die PERT-Solarzellentechnologie wird am häufigsten in Si-Zellen vom n-Typ verwendet. Dies soll von der überlegenen Toleranz gegenüber metallischer Verunreinigung, dem niedrigen Temperaturkoeffizienten und der geringeren lichtinduzierten Abnahme von Si-Wafern vom n-Typ gegenüber Si-Wafern vom p-Typ profitieren. Da der Großteil eines n-Typ-Wafers mit Phosphor beladen ist, wird der lichtinduzierte Durchbruch in n-Typ-Si minimiert, vermutlich aufgrund geringerer Bor-Sauerstoff-Paarungen.
Trotzdem erfordert die „total diffundierte“ BSF den Einsatz innovativer Methoden wie Hochtemperatur-POCL und BBr3-Diffusion. Infolgedessen ist die Herstellung von PERT-Solarzellen teurer als PERC.
Noch die Passivierter Emitter hinten, vollständig zerstreut Die vollflächige BSF der Zellen kann eine effektivere High-Low-Junction-Passivierungswiedergabe ergeben als die eingeschränkte, gröbere BSF auf Al-Basis des PERC. Die Struktur des Tunneloxid-passivierten Kontakts (TOPCON) kann auch mit PERT vom n-Typ integriert werden. Es hat die Fähigkeit, die Ausgabe des Geräts noch mehr zu erleichtern.
Aufgrund des Ausweichens des Si-Substrats mit verlängerter Minoritätslebensdauer und ohne mit dem BO-Komplex verbundene Degradation steigen N-Typ-Siliziumsolarzellen in den Popularitätscharts stetig nach oben. Aufgrund der einfachen Verarbeitung sind Bifacial Passivation Emitter und PERT n-Typ-Solarzellen hocheffiziente Lösungen, die leicht industrialisiert werden können. Die Erzeugung von P+-Emittern war eine der bemerkenswerten PERT-Techniken. Seit Jahren ist die BBr3-Diffusion für die Massenfertigung etabliert, aber die Industrialisierung von n-Typ-Solarzellen wurde durch Dotierstoffhomogenität und Prozessintegration behindert. Die Kombination von Bortinten-Aufschleudern und POCl3-Diffusion in n-PERT-Solarzellen wurde untersucht und in a dokumentiert Forschungsbericht. Solarzellen mit einer Bifazialität von mehr als 90 Prozent weisen demnach einen Wirkungsgrad von über 20.2 Prozent auf.
Die bifaziale PERT-Solarzelle vom n-Typ kann unter Verwendung eines Prozessablaufs hergestellt werden, der eine Ionenimplantation für einseitiges Dotieren umfasst. Dies führt zu einer hervorragenden Qualität und Konsistenz des Emitterübergangs.
PERT-Solarzellen bieten mehrere Vorteile, von denen die meisten wie folgt aufgeführt sind:
● Im Gegensatz zu PERC-Solarzellen erreicht die PERT-Version einen hohen Wirkungsgrad durch Passivierung auf Multimaterial, dh Bor-BSF-PERT-Multidecke, ohne lichtinduzierte Degradation (LID).
● Die Betriebskosten sind die gleichen wie bei PERC-Zellen.
● Die PERT-Linie kann auch für monofaciale oder bifaciale Zellen verwendet werden, was ihr eine große Vielseitigkeit verleiht.
Herstellung von PERT-Solarzellen
PERT-Solarzellen werden mit einer Vielzahl innovativer Methoden und Kombinationen hergestellt, um unterschiedliche Zelltypen zu optimieren. Seit mehr als zehn Jahren werden neue intelligente Technologien wie Atmospheric Pressure Chemical Vapour Deposition (APCVD)-Systeme der Herstellung gewidmet, um Waren mit hoher Akzeptanz zu liefern. Darüber hinaus werden bei Verwendung des Horizontalrohrofens Phosphoremitter und Bor-BSF in einem einzigen Heizzyklus gewonnen, was zu kürzeren Zyklusdauern führt. weil Passivierter Emitter hinten, vollständig zerstreut Zellen können auch in traditionellen Backsheet-Modulen verwendet werden, die Umkonfiguration der Fertigungslinie, um von einer monofacialen zu einer bifacialen Herstellung zu wechseln, ist eine Arbeit von nur wenigen Stunden.
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