سلول های خورشیدی تماسی عقب به عنوان یک فناوری امیدوارکننده در صنعت فتوولتائیک ظاهر شده اند و مزایای قابل توجهی از نظر کارایی و زیبایی شناسی ارائه می دهند. به عنوان تامین کننده پیشرو ازسلول های خورشیدی تماسی عقب، ما اهمیت درک مکانیسم های تخریب را که می تواند بر عملکرد و طول عمر این سلول ها تأثیر بگذارد را درک می کنیم. در این پست وبلاگ، مکانیسمهای مختلف تخریب سلولهای خورشیدی تماسی عقب را بررسی خواهیم کرد و در مورد چگونگی طراحی محصولات ما برای کاهش این مشکلات بحث خواهیم کرد.
1. مقدمه ای بر سلول های خورشیدی تماسی عقب
سلولهای خورشیدی تماسی عقب که به سلولهای خورشیدی تماسی نیز معروف هستند، نوعی سلول فتوولتائیک هستند که هر دو کنتاکت الکتریکی مثبت و منفی در پشت سلول قرار دارند. این طراحی نیاز به کنتاکت های فلزی در سمت جلو را که می تواند نور خورشید را مسدود کرده و کارایی سلول را کاهش دهد، بی نیاز می کند. با جابجایی کنتاکتها به پشت، سلولهای خورشیدی تماسی عقب میتوانند بازدهی بالاتر و ظاهری زیباتر به دست آورند.
انواع مختلفی از سلول های خورشیدی تماسی عقب وجود دارد، از جملهتمام سلول های خورشیدی تماس با پشتوتماس با Sunpower. این سلول ها معمولاً از سیلیکون کریستالی ساخته می شوند و از تکنیک های ساخت پیشرفته برای ایجاد ساختار تماس پشتی استفاده می کنند.
2. مکانیسم های تخریب سلول های خورشیدی تماسی عقب
2.1. تخریب ناشی از نور (LID)
تخریب ناشی از نور یک پدیده شناخته شده در سلول های فتوولتائیک از جمله سلول های خورشیدی تماسی عقب است. هنگامی که سلول در معرض نور خورشید قرار می گیرد، ناخالصی های خاصی در سیلیکون می تواند با نور واکنش داده و باعث کاهش کارایی سلول در طول زمان شود. این تخریب در ساعات اولیه قرار گرفتن در معرض نور خورشید بسیار قابل توجه است و می تواند منجر به کاهش کارایی تا چند درصد شود.
علت اصلی LID وجود کمپلکس های بور-اکسیژن در سیلیکون است. این کمپلکس ها در طول فرآیند تولید تشکیل می شوند و می توانند توسط نور فعال شوند و منجر به ایجاد مراکز نوترکیبی شوند که طول عمر حامل سلول را کاهش می دهند. برای کاهش LID، تولید کنندگان می توانند از تکنیک هایی مانند غیرفعال سازی هیدروژن یا استفاده از سیلیکون کم بور برای کاهش غلظت کمپلکس های بور-اکسیژن استفاده کنند.
2.2. تخریب ناشی از پتانسیل (PID)
تخریب ناشی از پتانسیل یکی دیگر از مکانیسم های تخریب مهم در سلول های خورشیدی تماسی عقب است. PID زمانی اتفاق میافتد که اختلاف ولتاژ بالایی بین سلول و قاب زمین شده پنل خورشیدی وجود داشته باشد. این اختلاف ولتاژ می تواند باعث مهاجرت یون ها به داخل سلول شود و منجر به کاهش راندمان سلول و افزایش جریان نشتی شود.
عوامل اصلی که در PID نقش دارند عبارتند از نوع محصور کننده مورد استفاده در پنل خورشیدی، دمای عملیاتی و رطوبت. برای جلوگیری از PID، تولیدکنندگان میتوانند از محصورکنندههای مقاوم در برابر PID، مانند پلیوینیل بوتیرال (PVB) یا اتیلن-وینیل استات (EVA) با افزودنیها استفاده کنند و از زمین مناسب پنل خورشیدی اطمینان حاصل کنند.
2.3. رطوبت و تخریب اکسیژن
رطوبت و اکسیژن نیز میتوانند باعث تخریب سلولهای خورشیدی تماس عقب شوند. هنگامی که رطوبت و اکسیژن به داخل محصور کننده نفوذ می کنند و به سلول می رسند، می توانند با مواد موجود در سلول واکنش دهند و منجر به خوردگی و کاهش عملکرد سلول شوند. این تخریب بیشتر در محیط های با رطوبت بالا یا زمانی که محصور کننده دارای خواص بازدارنده ضعیفی است رخ می دهد.
برای جلوگیری از تخریب رطوبت و اکسیژن، سازندگان می توانند از محصورکننده هایی با خاصیت بازدارندگی بالا مانند شیشه یا فیلم های پلیمری چند لایه استفاده کنند. علاوه بر این، آب بندی مناسب پنل خورشیدی می تواند به جلوگیری از ورود رطوبت و اکسیژن کمک کند.
2.4. تخریب حرارتی
تخریب حرارتی یک مسئله رایج در همه انواع سلول های خورشیدی از جمله سلول های خورشیدی تماسی عقب است. هنگامی که سلول در معرض دمای بالا قرار می گیرد، مواد موجود در سلول می توانند منبسط و منقبض شوند و منجر به استرس و آسیب مکانیکی شوند. این می تواند منجر به کاهش کارایی سلول و افزایش احتمال ترک خوردن یا لایه لایه شدن شود.
عوامل اصلی که در تخریب حرارتی نقش دارند عبارتند از دمای عملیاتی، رسانایی حرارتی مواد در سلول و طراحی پنل خورشیدی. برای کاهش تخریب حرارتی، سازندگان می توانند از موادی با رسانایی حرارتی بالا مانند آلومینیوم یا مس استفاده کنند و پنل خورشیدی را طوری طراحی کنند که امکان اتلاف گرما را فراهم کند.
2.5. تخریب مکانیکی
تخریب مکانیکی می تواند در سلول های خورشیدی تماسی عقب به دلیل عوامل مختلفی مانند باد، تگرگ یا ضربه رخ دهد. هنگامی که سلول تحت فشار مکانیکی قرار می گیرد، می تواند باعث ترک خوردگی یا لایه لایه شدن سلول شود که منجر به کاهش کارایی سلول و افزایش احتمال اتصال برقی می شود.
برای جلوگیری از تخریب مکانیکی، سازندگان میتوانند از موادی با مقاومت مکانیکی بالا مانند قابهای آلومینیومی یا شیشه استفاده کنند و پنل خورشیدی را طوری طراحی کنند که در برابر بارهای مکانیکی مورد انتظار مقاومت کند. علاوه بر این، نصب و نگهداری صحیح پنل خورشیدی می تواند به جلوگیری از آسیب های مکانیکی کمک کند.
3. چگونه سلول های خورشیدی تماس عقب ما تخریب را کاهش می دهند
به عنوان تامین کننده پیشرو سلول های خورشیدی تماسی عقب، ما متعهد به ارائه محصولات با کیفیت بالا هستیم که برای کاهش مکانیسم های تخریب مختلف که در بالا بحث شد طراحی شده اند. سلول های ما با استفاده از فناوری های پیشرفته و مواد با کیفیت بالا برای اطمینان از حداکثر کارایی و دوام تولید می شوند.
3.1. کاهش LID
ما از سیلیکون کم بور و تکنیک های پیشرفته غیرفعال سازی هیدروژن برای کاهش غلظت کمپلکس های بور-اکسیژن در سلول های خود استفاده می کنیم و در نتیجه LID را به حداقل می رسانیم. سلول های ما همچنین برای اطمینان از مطابقت با استانداردهای صنعت برای عملکرد LID آزمایش می شوند.
3.2. کاهش PID
پانل های خورشیدی ما با محصور کننده های مقاوم در برابر PID و زمین مناسب برای جلوگیری از PID طراحی شده اند. ما همچنین آزمایشهای گستردهای را انجام میدهیم تا مطمئن شویم که پانلهای ما در برابر PID در شرایط مختلف عملیاتی مقاوم هستند.
3.3. کاهش رطوبت و اکسیژن
ما برای جلوگیری از نفوذ رطوبت و اکسیژن از کپسولهای باکیفیت با خاصیت بازدارندگی عالی استفاده میکنیم. پانل های ما همچنین با استفاده از تکنیک های پیشرفته برای اطمینان از مهر و موم محکم و بادوام آب بندی می شوند.
3.4. کاهش حرارتی
سلولهای ما با موادی طراحی شدهاند که رسانایی حرارتی بالایی دارند تا امکان اتلاف گرما کارآمد را فراهم کنند. ما همچنین طراحی پانل های خورشیدی خود را برای اطمینان از تهویه و خنک کننده مناسب بهینه می کنیم.
3.5. کاهش مکانیکی
پانل های خورشیدی ما با استفاده از مواد با مقاومت بالا ساخته شده اند و برای مقاومت در برابر بارهای مکانیکی مورد انتظار طراحی شده اند. ما همچنین آزمایشهای دقیقی انجام میدهیم تا اطمینان حاصل کنیم که پانلهای ما استانداردهای صنعت را برای عملکرد مکانیکی مطابقت دارند.
4. نتیجه گیری
سلول های خورشیدی تماسی عقب مزایای قابل توجهی از نظر کارایی و زیبایی دارند، اما آنها همچنین مستعد مکانیسم های مختلف تخریب هستند. با درک این مکانیسم ها و انجام اقدامات مناسب برای کاهش آنها، می توانیم عملکرد طولانی مدت و قابلیت اطمینان سلول های خورشیدی تماسی عقب خود را تضمین کنیم.
به عنوان یک تامین کننده پیشرو در سلول های خورشیدی تماسی عقب، ما به مشتریان خود محصولات با کیفیتی ارائه می دهیم که برای رفع نیازهای آنها طراحی شده اند. اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد سلول های خورشیدی تماسی عقب ما هستید یا می خواهید درباره خرید احتمالی صحبت کنید، لطفا با ما تماس بگیرید. ما مشتاقانه منتظر همکاری با شما هستیم تا به شما در دستیابی به اهداف انرژی های تجدیدپذیر کمک کنیم.
مراجع
- گرین، MA، Emery، K.، Hishikawa، Y.، Warta، W.، و Dunlop، ED (2014). جداول بازده سلول خورشیدی (نسخه 42). پیشرفت در فتوولتائیک: تحقیقات و کاربردها، 22(1)، 1-9.
- جین، ا.، و گرین، MA (2011). مروری بر تخریب ناشی از نور در سلول های خورشیدی سیلیکونی کریستالی پیشرفت در فتوولتائیک: تحقیقات و کاربردها، 19(6)، 691-704.
- King, RR, Law, DC, Edmondson, KM, Fetzer, CM, Kinsey, GS, Sherif, RA, & Karam, NH (2007). سلول های خورشیدی چند پیوندی GaInP/GaInAs/Ge دگرگونی 40 درصد کارآمد. نامه های فیزیک کاربردی، 90 (18)، 183516.
- Nishiwaki, S., Yoshida, Y., & Kurokawa, H. (2009). تخریب سلولها و ماژولهای خورشیدی سیلیکونی کریستالی ناشی از بالقوه مجله IEEE فتوولتائیک، 1 (1)، 9-14.
- اشمیت، جی، و کوواس، ا. (2003). نوترکیبی در تماس های غیرفعال شده برای سلول های خورشیدی سیلیکونی کریستالی مجله فیزیک کاربردی، 93 (10)، 7674-7680.
