Strona korzysta z plików cookies, przetwarza dane, w tym profilowane w celu personalizacji treści marketingowych. Szczegóły na naszej stronie Polityka Prywatności. Administratorem danych będzie TDA Energy Sp. z o.o. 97-330 Poniatów, ul. Piotrkowska 32A

Akceptuję, nie pokazuj więcej.

Text...

 Poniedziałek - Piątek 08:00 - 16:00

97-300 Piotrków Tryb., ul. Wolborska 21


Heterozłącza- co to za ogniwo słoneczne

Sprawność panelu słonecznego odnosi się do tego, ile światła panel słoneczny przekształca w energię elektryczną. Im wyższa wydajność, tym więcej energii elektrycznej otrzymasz z panelu dla tej samej ilości światła. W przypadku wdrożenia na dachu z ograniczoną przestrzenią może to być bardzo ważna funkcja.

 

Przez lata efektywność stale rosła, ponieważ producenci wciąż szukają sposobów na wyciśnięcie większej ilości energii elektrycznej z tej samej ilości światła słonecznego. Ale gdy limity każdej technologii zostaną osiągnięte, naukowcy i inżynierowie muszą sięgnąć do swojego zestawu sztuczek, aby znaleźć nowe sposoby na zwiększenie wydajności.

 

Jedną z najnowszych technologii, która trafia na rynek paneli słonecznych konsumentów, są heterozłączowe ogniwa słoneczne. Chociaż Panasonic ma tę technologię od kilku lat ze swoimi panelami HIT, patenty na technologię heterozłączy wygasły w 2010 roku, a coraz więcej producentów zaczyna wdrażać ją w swoich produktach.


Co to jest heterojunction solar


Hetereojunkcyjne ogniwa słoneczne łączą dwie różne technologie w jedno ogniwo: krystaliczne ogniwo krzemowe umieszczone pomiędzy dwiema warstwami bezpostaciowego „cienkowarstwowego” krzemu. Zastosowane razem technologie te pozwalają zebrać więcej energii w porównaniu do zastosowania każdej z nich osobno.

 

Najpopularniejszy typ paneli słonecznych wykonany jest z krzemu krystalicznego - monokrystalicznego lub polikrystalicznego. Kryształy krzemu są hodowane w bloki, a następnie cięte na cienkie arkusze, często za pomocą piły diamentowej, w celu utworzenia pojedynczych komórek.

 

Mniej powszechnym typem ogniwa fotowoltaicznego jest cienki film, który jest wykonany z różnych materiałów, z których jednym jest amorficzny krzem. W przeciwieństwie do krzemu krystalicznego, amorficzny krzem nie ma regularnej struktury krystalicznej. Zamiast tego atomy krzemu są losowo uporządkowane. W przypadku produkcji oznacza to, że amorficzny krzem może być osadzany na powierzchni - prostszy i tańszy proces niż hodowanie i cięcie krzemu krzemu.

 

Sam amorficzny krzem jest mniej wydajny w przekształcaniu światła słonecznego w elektryczność. Zaletą jest jednak tańsza produkcja. Niższy koszt i elastyczność w rodzaju materiałów, na których można osadzać amorficzny krzem, to kilka ważnych zalet.

 

W przypadku heterozłączowych ogniw słonecznych konwencjonalny wafel z krzemu krystalicznego ma amorficzny krzem osadzony na jego przedniej i tylnej powierzchni. W rezultacie powstaje kilka warstw cienkowarstwowej energii słonecznej, która absorbuje dodatkowe fotony, które w przeciwnym razie nie zostałyby uchwycone przez środkowy krystaliczny wafel krzemowy.


 

Schemat komórki heterozłączowej

 

 

Jak heterozłączowe ogniwa słoneczne zwiększają wydajność

 

Ogniwo słoneczne jest wykonane z cienkiego materiału, który wychwytuje część światła słonecznego, które go uderza. Nie jest to jednak całkowicie nieprzejrzyste. Niektóre promienie słoneczne przechodzą bezpośrednio przez komórkę, a niektóre również odbijają się od powierzchni.

 

Wykorzystuje to technologia heterozłącza słonecznego, budując panel słoneczny z trzech różnych warstw materiału fotowoltaicznego. Środkowa warstwa monokrystalicznego krzemu wykonuje większość pracy, przekształcając światło słoneczne w elektryczność.

 

Jest górna warstwa amorficznego cienkowarstwowego krzemu, który wychwytuje trochę światła słonecznego, zanim trafi w warstwę krystaliczną, a także pochłania światło słoneczne, które odbija się od warstw poniżej. Jest bardzo cienki, więc przepuszcza dużo światła słonecznego. Ale mimo to generuje wystarczającą ilość dodatkowej energii elektrycznej, aby dodatkowy koszt był opłacalny.

 

Na tylnej stronie krystalicznego krzemu znajduje się kolejna cienkowarstwowa warstwa. Przechwytuje światło słoneczne, które przechodzi przez pierwsze dwie warstwy. Jeśli panel ma konstrukcję szkło-szkło z przezroczystym panelem tylnym, ta tylna warstwa cienkiej folii doda znaczną ilość energii elektrycznej z powodu odbicia światła słonecznego od ziemi.
 

Dzięki zbudowaniu panelu z kanapki z trzech różnych warstw fotowoltaicznych, heterozłączowy panel słoneczny może osiągnąć sprawność 21% lub wyższą. Jest to porównywalne z panelami, które wykorzystują różne technologie w celu osiągnięcia wysokiej wydajności.
 

Zalety heterozłącza słonecznego


Główne zalety heterozłączowych ogniw słonecznych w porównaniu z konwencjonalnymi ogniwami z krzemu krystalicznego to:

Wyższa wydajność

Potencjalnie niższy koszt w porównaniu z innymi technologiami stosowanymi do poprawy wydajności, takimi jak PERC

Niższy współczynnik temperaturowy (lepsza wydajność w wysokich temperaturach)

 

Wydajność paneli heterozłączowych dostępnych obecnie na rynku waha się od 19,9% do 21,7% w przypadku najnowszych paneli HJT firmy REC Solar. Chociaż nie jest to najwyższy na rynku - obecnym mistrzem są ogniwa Maxeon oferowane przez SunPower, które osiągają nawet 22,7% wydajności - jest to znacząca poprawa w porównaniu z konwencjonalnymi ogniwami monokrystalicznymi.

 

Ponadto inne technologie stosowane przez producentów w celu osiągnięcia bardzo wysokiej wydajności mogą być bardziej kosztowne. Na przykład ogniwa Maxeon firmy SunPower wykorzystują gruby blok miedzi z tyłu każdej komórki. Chociaż takie podejście pomaga komórkom Maxeon być najbardziej wydajnymi ogniwami obecnie dostępnymi na rynku, użycie tak dużej ilości miedzi nie jest tanie.

 

Dla porównania amorficzny krzem jest stosunkowo tanią technologią. Podczas gdy ten rodzaj cienkowarstwowej energii słonecznej nie jest prawie tak wydajny jak krzem krystaliczny, korzysta on ze stosunkowo prostej produkcji. Wymagając mniejszej liczby etapów produkcji niż inne technologie, panele heterozłączowe mogą być bardziej opłacalne niż inne typy.

 

Wreszcie, panele HJT mogą mieć przewagę, jeśli chodzi o wydajność w wysokich temperaturach. Panele słoneczne są mniej skuteczne w wysokich temperaturach. Jest to dobrze znane zjawisko - w rzeczywistości wydajność temperaturowa jest wymieniona w arkuszu danych dowolnego panelu słonecznego. Poszukaj wartości współczynników temperaturowych oraz mocy znamionowych PTC, NOCT lub CEC .


Jedną z zalet cienkowarstwowej energii słonecznej jest to, że ma lepszy współczynnik temperaturowy niż krzem krystaliczny. Oznacza to, że wysokie temperatury mają mniejszy wpływ na cienki film niż konwencjonalny krzem monokrystaliczny lub polikrystaliczny.


Dzięki dwuwarstwowym cienkowarstwowemu krzemowi panele heterozłączowe zyskują przewagę nad konwencjonalnymi panelami słonecznymi, jeśli chodzi o utrzymanie wysokiej wydajności wraz ze wzrostem temperatury.