Güneş enerjisi en ölçeklenebilir ve çevresel sürdürülebilir enerji kaynaklarından biri olarak ortaya çıktı, ancak yaygın kabul, hücre verimliliği ve sistem maliyetine eleştirel bir şekilde bağlıdır.En dikkatsiz şekilde absorbe tabakasına gider - ovte, veya kamyum telluride - elektrotlar ve kontak malzemelerinin rolü, modern güneş dizilerinde nasıl etkili bir şekilde üretilir ve dış devrelere taşınır.
Elektron ve İletişim Malzemeleri
Güneş hücresinde, elektrotlar ya da Schottky kavimleri yarı iletken olarak birbirine bağlarlar: fotoğraflı taşıyıcıları toplamak ve onları dış yüklere en az dirençli bir kayıpla yürütmek. İletişim, elektrotun silikon wafer ile buluştuğu fiziksel arayüzlerdir, ya da dış kablolama.
Çoğu işin işlevi hizasını, belirli bir temas direncini ( ⁇ cm2), toplu iletkenlik ve mekanik külotlar için, güneş ışığına şeffaflık ikincil ama önemli bir gereklilik haline gelir; aşırı gölgeleme, uzun dalgalı fotonları geri yansıtabilir ([Dönetici:0J) Geri dönüşümlü elektrotlar için, diğer yandan, arkaya doğrultıcılar için, arkaya doğrultabilir.
Ortak Malzemeler ve onların Ticareti
Silver Silver
[FONT:0)Silver[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ: 0,2) Dış bağlantı için endüstri standardı olmaya devam ediyor, özellikle kristal silikon (c-Si) güneş hücrelerinde, yüksek çözünürlükte ve yüksek çözünürlükte, malzemede pahalıya sahip olan pahalıya sahip olan pahalıya karşı, pahalıya mal olan pahalıya mal olan 20 $ arasında, her iki elvezegende de en düşük çözünürlükte 1,1 $ 'lık bir tuvaletten fazla fiyatla, gümüşten fazla fiyatla şarj edildi.
Alüminyum Alüminyum
[FONT=0] , bir salak ve yumuşak bir yüzey alanı oluşturmak için silikonun yeniden şarj edilmesi için kullanılan alüminyum alaşımlar (BSF) ve rekombinasyonları azaltılır. Maliyet, yüksek çözünürlükte alüminyum hücreler için ekonomik olarak geri dönüşümlüdür.
Bakır
[FONT:0]Copper[[Dönetici:0) Yüksek iletkenliğin çekici bir kombinasyonunu sunar (1.68 ⁇ cm, gümüşe karşılaştırılabilir) ve düşük ham malzeme maliyeti. Ancak, bakır ve silikonda hızla, bakır kontakları gelişmiş laboratuvarlarda % 24'ün üzerinde derin bir rekombinasyon merkezi olarak hareket eder ve birkaç üreticiyi önlemek için, temel bariyer tabakası - her ikisine degistirici bir miktar - korozyon engeli ve silikonun zayıflığı ile silikonun bozulması ve silikonun bozulması engellenir.
Tesviçreli Oksitler (TCOs)
[Uygunluk:0) Transabetik iletken oksitler (Dörtgenler) ve alüminyum-dodulmuş bakır oksit (AZO) ince film ve biyofak hücreleri için vazgeçilmezdir.
Verimlilik üzerine Etkisi
İletişim sistemi üç temel güneş hücreli parametreyi etkiler: faktörü doldurun (FF), kısa süreli ()J)|sc[DDDDDDDDDDD) ve açık-cirküre gerilimi ([D)[D[Dönetici: 4 )[D)[D)[D[Dönetici:0)[D)[D[D)[D[D)[D)[D[D)[D)
- [FONT:0) SÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜN
- [FONT:0)Shading:[Dönetici: 0 3) Opaque ön temaslar ışık tutabiliyor. tipik bir endüstriyel hücre gölgesi hakkında 3-4 alanının% 3,2, İnceleyici, çok fazla parmaklar gölge kaybı azaltır, ancak direnç arttırır; Busbar-sız veya çok-tel tasarımları kullanarak optimizasyon Rizek ışık tutabiliyor).
- [FONT=0]Recombinasyon: [Dönetici:0] [DFLT:0] Metalik arayüz, yüksek çözünürlükte (tunnel oksit) ve heteroksitlik tabakası ile düşük kaliteli iletişim artışı sağlar (HIT)[D)[Dönetici: 8) - silikon ve optik arasındaki ince bir dielektrik veya intrinsic tabakanın ötesindeki bir tabakaya sahiptir.
- [FONT=0)Adhesion ve stres: [DÜDÜSÜŞÜNCÜSÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNÜ: 0,5)Sihirli ve stres: [DÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ
Ticaretçiler, ana akım p-tip PERC hücreleri için ön cephe metalizasyon sürecinde güzel bir şekilde ortaya çıkıyor.On yıl önce üreticiler, FF'yi 0,5-1 genelindeki her iki katına çıkardıkları her iki elin üzerinde de ince bir şekilde düzelme artışı, dokuz tonlu ince otobüsler (veya hiç bir otobüsler) bir araya gelir.
Degradasyon ve Durability
Verimlilik statik değildir. 25 yıllık modül ömrü boyunca, temaslar birkaç mekanizma ile bozulabilir:
- [FONT:0]Electrokimyasal korozyon: [Döntilmiş ortamlarda, gümüş göçler enkapsulan ve formlar, kısa sirkül hücrelerden inekler yoluyla.
- [FONT=0]Thermomechanical yorgunluk: Silikon wafer (termal genişleme katsayı -2.6 ppm/K) ve metal (~23 ppm/K for alüminyum) arasındaki ısı genişletme ve sözleşmeleri tekrarladı.
- [FONT:0]Diffüzyon: [DFLT:1] Copper ve diğer hızlı etkili türlerin özellikle sıcak iklimlerde modül işlemi sırasında silikon dökmesine girebileceği, özellikle de yüksek sıcaklıklarda kullanılmaktadır.
Bu etkileri azaltmak için, modern temas yığınları diffüzyon bariyerlerini (Ti, W, TiN), tampon tabakaları (NiSi), ve işlem penceresi beton 61215 ve IEC 61730 standartlarını karşılayan titiz bir şekilde testler gösteriyor.
Son gelişmeler ve Future Yollar
Karbon bazlı iletkenler
Grafik ve karbon nanotüpleri (CNTs) bir sonraki nesil şeffaf elektrotlar olarak araştırıldılar ve gümüşlerin hangi teorik iletkenlik rakiplerini sunuyorlar ve son zamanlardaki heterozlik hücreyi gösterdiler. Pratik zorluklar, pristin filmlerinde yüksek sayfa direnişini (örneğin, nitrik asit veya Auly film kapsamasını) devam ediyor.
Perovskite-Inspired İletişim
Perovskite güneş hücreleri, on ikiden fazla fikre sahip olduğu için, örneğin, n-type tin oksit (SnO) ve casus-OMeTAD yaygın olarak kullanılır, ancak kondüktörel alternatifler için aramayı motive etmiştir.
Sınırlama İletişimi
Tünel oksit geçişi (TOPCon) üretimde baskın yüksek verimli mimari haline geldi. 1-2 nm SiO)), metal- ⁇ arayüzünde yeniden şarj edilen bir poli ⁇ (poly-Si-Si-Si-Si-Si-Simpozyumu) ile kontrol edilen bir metal teli fişektöre karşı çıktı.
Bakır Plating ve Gelişmiş Baskı
Bakır metalleşmesi ışık kaynaklı kaplama (LIP) veya elektroplating, pilot hatlardan bazı yüksek verimli hücre konseptleri için ticari üretime taşındı. Tipik olarak, bir nikel tohum tabakası elektroz kaplama veya çürük bir kaplama katmanı takip etti (fotoğraf, tin, ya da organik satılabilirlik önbellekleme) ve 20 μm'nin altındaki parmak genişliğini ortadan kaldıran (bundan daha az) ile baskı yaptı.
Bifacial ve Advanced Grid Designs
İki cepheden ve arkadan ışık toplayan Bifacial hücreler, hem de şeffaf veya yüksek performanslı kontakları her iki tarafta da taşır.For the back, a full-area metal elektrode, bir ızgara desenle değiştirilir - çok daha sıkı bir şekilde döşenmiştir (örneğin, 12-bar veya yuvarlak--o-kont bağlantı) , daha sıkı bir şekilde kablolama işlemine izin verir.
Heterojunction Hücreleri için Düşük Türlü İletişim
Silikon heteroksit (SHJ) hücreleri, bir metalik kesme tabakalarına güvenen, yüksek ateşli ısıtılabilir (>200 °C) Bu nedenle, yüksek frekanslı sallanlardan daha düşük sıcaklıklı gümüş salaklar (örneğin, 1 °C) veya daha sonra da dışlanmış bir metal kaplama ile kapılır.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Elektrode ve temas malzemelerinin seçimi, yüksek verimlilik için orta bir detaydan uzaktır; arka tarafta ancak mekanik ve rekombinasyon cezalarını uygular; bakır ve TCO'lar umut verici alternatifler sunar ve uzun vadeli güvenilirlik için tavanı ayarlar.
[[Katılım hakkı için, yeni bir güneş hücresi mimarisinin en zor kısmıdır. mükemmel emeğe sahip olabilirsiniz, ancak eğer temaslar kaybolacaksa, verimlilik beni terk edecek. - Dr. Sarah Kurtz, NREL'deki PV Reliability Group'un eski direktörü.[D: 1]
Araştırmacılar karbon nanomalzemelerini keşfetmeye devam ettikçe, perovskites ve ultra-thin metal filmlerini keşfetmeye devam ederler, önümüzdeki on yıl gelecekteki enerji manzaralarına hükmedecek olan iletişim malzemeleri görebilir. Sistem sahipleri ve modül üreticileri için, bu gelişmelerin en büyük seçimi önemlidir - sonuçta, güneş teknolojisinin gelecekteki enerji manzaralarına hükmedeceği karar verebilir.