Naukowcy i inżynierowie nieustannie wprowadzają innowacje, aby zapewnić najnowocześniejszą technologię dla systemów fotowoltaicznych w celu zwiększenia produkcji energii i przyspieszenia zwrotu z inwestycji użytkowników końcowych. Jednym z najnowszych rozwiązań mających na celu zwiększenie wydajności paneli słonecznych było opracowanie nowego procesu przemysłowego zaawansowanej technologii pasywowanych emiterów i tylnych ogniw (PERC).
Wprowadzenie technologii PERC zwiększyło wydajność paneli słonecznych, co przekłada się na szybszy zwrot z inwestycji i większe oszczędności dla użytkowników końcowych.
Przeczytaj: Fotowoltaika: wszystko, co musisz wiedzieć w jednym przewodniku
Co wyróżnia technologię PERC?
PERC integruje pasywację tylnej powierzchni, zaawansowaną pasywację przedniej powierzchni i technologie zapobiegające degradacji spowodowanej światłem, zgodnie z Solar Industry Magazine.
Wewnątrz panelu słonecznego znajdują się ogniwa wykonane z krzemu. Typowy panel 12 V zawiera około 36 ogniw, z których każde przyczynia się do ogólnego wytwarzania energii przez panel. Konwencjonalne ogniwa monokrystaliczne mają warstwę emitera na przedniej stronie i standardowe pole na tylnej powierzchni.
Z drugiej strony, ogniwa PERC wykorzystują dwie różne cechy, których nie można znaleźć w konwencjonalnych ogniwach. Obejmują one nałożenie warstwy pasywacyjnej na tylną powierzchnię ogniwa i użycie chemikaliów do stworzenia maleńkich kieszeni w folii, które pochłaniają więcej światła. Różni producenci mogą osiągnąć ten cel na różne sposoby, ale w każdym przypadku technika ta polega na dodaniu dielektrycznej warstwy pasywacyjnej z tyłu ogniwa słonecznego.
Przednia strona ogniwa otrzymuje bezpośrednie światło słoneczne, podczas gdy tylna strona pochłania światło rozproszone i odbite.
Te dodatkowe cechy zapewniają trzyczęściową przewagę:
- Znaczna redukcja rekombinacji elektronów.
- Większa absorpcja światła.
- Wyższy wewnętrzny współczynnik odbicia.
W połączeniu, te trzy zalety zwiększają wytwarzanie energii w ogniwach słonecznych PERC w porównaniu z ogniwami konwencjonalnymi.
Rodzaje ogniw słonecznych PERC
Ogniwa słoneczne i inne układy elektroniczne wykorzystują półprzewodniki, które mają określone właściwości elektryczne. Zarówno monokrystaliczne, jak i polikrystaliczne ogniwa słoneczne wykorzystują krzem jako półprzewodnik, ale każdy z nich używa innego typu. Z tego powodu ogniwa mono-PERC i poli-PERC mają różne charakterystyki wydajności i wygląd.
- Ogniwa mono-PERC – Monokrystaliczne panele słoneczne są wykonane z czystego krzemu i mają czarny wygląd (a nie niebieski odcień). Jak wskazuje nazwa, posiadają one pojedynczy kryształ krzemu i mają pewne zalety w porównaniu z polikrystalicznymi ogniwami słonecznymi. Ogniwa mono-PERC są zazwyczaj bardziej wydajne w przekształcaniu światła słonecznego w energię elektryczną i lepiej sprawdzają się w upalne dni. Zwykle kosztują one jednak nieco więcej ze względu na skomplikowany proces produkcji.
- Ogniwa Poly-PERC – Pierwsze opracowane moduły słoneczne wykorzystywały polikrystaliczne krzemowe ogniwa słoneczne, a proces ich produkcji obejmuje topienie fragmentów krzemu w celu utworzenia płytki. W przeciwieństwie do ogniw monokrystalicznych, które mają czarny wygląd, te ogniwa słoneczne mają niebieski odcień, który może sprawić, że panele te będą bardziej wyróżniać się na dachu.
Są one zwykle o kilka punktów procentowych mniej wydajne niż monokrystaliczne panele słoneczne, ale wykorzystanie technologii PERC może pomóc zwiększyć ich zdolność do przekształcania światła słonecznego w energię elektryczną, zwłaszcza w czasie upałów.
Jak technologia PERC wpływa na użytkownika końcowego?
Ponieważ instalacje fotowoltaiczne wymagają początkowej inwestycji, która zwraca się przez lata poprzez zmniejszenie lub nawet wyeliminowanie rachunków za media, im więcej energii generuje system, tym większe oszczędności kosztów w dłuższej perspektywie.
Technologia PERC pozwala ogniwom fotowoltaicznym absorbować więcej światła i zapewnia im wyższy wewnętrzny współczynnik odbicia, dając użytkownikom końcowym więcej możliwości w zakresie nachylenia i opcji instalacji. Jest to świetna wiadomość dla tych, którzy mają niekonwencjonalne przestrzenie lub lokalizacje, które początkowo mogą nie wydawać się najlepsze dla instalacji fotowoltaicznej, ponieważ technologia PERC pozwala na znacznie większą elastyczność układu macierzy. Technologia PERC jest idealna dla dachów, wzniesień, środowisk pustynnych lub śnieżnych lub zastosowań na wodzie.
Prowadzi to do zwiększenia gęstości energii i wytwarzania energii elektrycznej przez system. Większa gęstość energii znacznie obniża poziom kosztów energii elektrycznej (LCOE) dla instalacji fotowoltaicznej. Dzięki efektywnemu wykorzystaniu modułów z technologią PERC, użytkownicy końcowi mogą uzyskać znacznie szybszy zwrot z inwestycji. Panele PERC działają również lepiej w warunkach słabego oświetlenia i wysokich temperatur.