سلولهای خورشیدی تماسی پشتی به عنوان یک فناوری امیدوارکننده در زمینه فتوولتائیک ظاهر شدهاند و مزایای قابلتوجهی نسبت به سلولهای خورشیدی تماس جلویی سنتی دارند. یکی از عوامل کلیدی موثر بر عملکرد سلول های خورشیدی تماس پشتی، هندسه تماس پشتی است. در این وبلاگ، بهعنوان تامینکننده سلولهای خورشیدی تماسی، تأثیر هندسه تماس پشتی را بر عملکرد این سلولهای خورشیدی نوآورانه بررسی خواهیم کرد.
آشنایی با سلول های خورشیدی تماس برگشتی
قبل از پرداختن به تاثیر هندسه تماس پشتی، درک مفهوم اصلی سلول های خورشیدی تماس پشتی ضروری است. برخلاف سلولهای خورشیدی معمولی، که در آن کنتاکتهای الکتریکی در سطوح جلو و عقب قرار دارند، سلولهای خورشیدی تماسی پشتی، تمام کنتاکتهای الکتریکی را در سمت عقب دارند. این طراحی امکان استفاده موثرتر از سطح جلویی، کاهش تلفات سایه و افزایش کارایی کلی سلول را فراهم می کند.
انواع مختلفی از سلول های خورشیدی تماس پشتی وجود دارد، از جملههمه تماس با سلولوسلول های خورشیدی تماسی عقب. این سلولها برای به حداکثر رساندن جذب نور خورشید و به حداقل رساندن تلفات الکتریکی طراحی شدهاند که آنها را به گزینهای جذاب برای کاربردهای خورشیدی با کارایی بالا تبدیل میکند.
تاثیر هندسه تماس پشتی بر عملکرد
هندسه تماس پشتی نقش مهمی در تعیین عملکرد سلول های خورشیدی تماس پشتی دارد. هندسه بر جنبه های مختلف عملکرد سلول، از جمله جذب نور، جمع آوری حامل بار و مقاومت الکتریکی تأثیر می گذارد. در اینجا برخی از روشهای کلیدی که در آنها هندسه تماس پشتی بر عملکرد سلولهای خورشیدی تماس پشتی تأثیر میگذارد آورده شده است:
جذب نور
هندسه تماس پشتی می تواند بر میزان نور جذب شده توسط سلول خورشیدی تأثیر بگذارد. یک هندسه تماس پشتی خوب طراحی شده می تواند بازتاب نور از سطح عقب را کاهش دهد و اجازه می دهد نور بیشتری توسط لایه فعال سلول جذب شود. این می تواند منجر به افزایش چگالی جریان اتصال کوتاه (Jsc) سلول شود که یک پارامتر کلیدی در تعیین بازده کلی است.
به عنوان مثال، یک سطح تماس با بافت پشتی می تواند نور فرودی را پراکنده کند، طول مسیر نور را در داخل سلول افزایش دهد و جذب را افزایش دهد. علاوه بر این، استفاده از پوشش های ضد انعکاس در تماس پشتی می تواند بازتاب را بیشتر کاهش دهد و جذب نور را بهبود بخشد.
مجموعه حامل شارژ
هندسه تماس پشتی نیز بر مجموعه حامل های بار (الکترون ها و حفره ها) تولید شده توسط جذب نور تأثیر می گذارد. یک هندسه تماس پشتی مناسب تضمین می کند که حامل های شارژ به طور موثر جمع آوری شده و به مدار خارجی منتقل می شوند. این امر مستلزم به حداقل رساندن فاصله بین محل تولید حامل های شارژ و نقاط تماس و همچنین کاهش تلفات نوترکیبی در رابط های تماس است.
هندسه تماس پشتی شبکه مانند یا بین رقمی معمولاً در سلول های خورشیدی تماسی پشتی برای بهبود مجموعه حامل شارژ استفاده می شود. این هندسه ها سطح تماس بزرگی را برای رسیدن حامل های شارژ به کنتاکت ها فراهم می کنند که باعث کاهش مقاومت و بهبود راندمان جمع آوری می شود.
مقاومت الکتریکی
مقاومت الکتریکی کنتاکت پشتی عامل مهم دیگری است که تحت تأثیر هندسه تماس پشتی قرار می گیرد. مقاومت الکتریکی پایین برای به حداقل رساندن تلفات برق در سلول و به حداکثر رساندن ضریب پر (FF) ضروری است که معیاری برای کارایی سلول است.
هندسه تماس پشتی می تواند از طرق مختلفی بر مقاومت تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، یک لایه تماس ضخیم تر می تواند مقاومت ورق را کاهش دهد، اما ممکن است تلفات سایه را نیز افزایش دهد. از طرف دیگر، یک لایه تماس نازکتر می تواند سایه را کاهش دهد، اما ممکن است مقاومت را افزایش دهد. بنابراین، باید یک هندسه تماس بهینه پشتی برای متعادل کردن این عوامل طراحی شود.
ملاحظات طراحی برای هندسه تماس با پشت
هنگام طراحی هندسه تماس پشتی برای سلول های خورشیدی تماس پشتی، چندین فاکتور برای اطمینان از عملکرد مطلوب باید در نظر گرفته شود. این عوامل عبارتند از:
منطقه تماس
ناحیه تماس بین لایه فعال و تماس پشتی یک پارامتر حیاتی است. یک منطقه تماس بزرگتر می تواند جمع آوری حامل شارژ را بهبود بخشد، اما ممکن است تلفات سایه را نیز افزایش دهد. بنابراین، منطقه تماس باید بهینه شود تا این دو عامل متعادل شوند.
عرض و فاصله انگشتان
در هندسه تماس پشتی شبکه مانند یا بین انگشتی، عرض و فاصله انگشتان نقش مهمی ایفا می کند. عرض انگشت باریکتر می تواند افت سایه را کاهش دهد، اما ممکن است مقاومت را افزایش دهد. فاصله بیشتر بین انگشتان می تواند مقاومت را کاهش دهد، اما ممکن است کارایی جمع آوری را نیز کاهش دهد. بنابراین، عرض و فاصله انگشتان باید به دقت طراحی شود.
خواص مواد
انتخاب مواد برای تماس پشتی نیز بر عملکرد سلول خورشیدی تأثیر می گذارد. مواد باید دارای رسانایی الکتریکی خوب، مقاومت در برابر تماس کم با لایه فعال و پایداری شیمیایی بالا باشند. علاوه بر این، مواد باید با فرآیند ساخت سلول خورشیدی سازگار باشند.
مطالعات موردی
برای نشان دادن تأثیر هندسه تماس پشتی بر عملکرد سلولهای خورشیدی تماس پشتی، اجازه دهید برخی از مطالعات موردی را در نظر بگیریم.
در یک مطالعه اخیر، محققان عملکرد سلول های خورشیدی تماس پشتی را با هندسه های تماس پشتی مختلف مقایسه کردند. آنها دریافتند که سلولهایی با هندسه تماس پشتی بهینهسازی شده در مقایسه با سلولهایی با هندسه شبکهمانند ساده، کارایی بالاتری دارند. هندسه بهینه شده تلفات سایه را کاهش داد و مجموعه حامل بار را بهبود بخشید، که منجر به افزایش Jsc و FF سلولها شد.
مطالعه موردی دیگر شامل استفاده از سطح تماس پشتی بافتی بود. محققان نشان دادند که سطح بافتدار جذب نور را افزایش داده و کارایی کلی سلول خورشیدی را بهبود می بخشد. سطح بافت، نور فرودی را پراکنده کرد و طول مسیر نور را در داخل سلول افزایش داد و جذب فوتون ها را افزایش داد.
نتیجه گیری
در نتیجه، هندسه تماس پشتی تأثیر قابل توجهی بر عملکرد سلول های خورشیدی تماس پشتی دارد. جذب نور، جمع آوری حامل بار و مقاومت الکتریکی را تحت تأثیر قرار می دهد که همه این پارامترها در تعیین کارایی سلول خورشیدی هستند. به عنوان یکتماس با سلول خورشیدیتامین کننده، ما اهمیت بهینه سازی هندسه تماس پشتی را برای دستیابی به بهترین عملکرد درک می کنیم.
ما متعهد به توسعه و عرضه سلول های خورشیدی تماسی با کیفیت بالا با هندسه های تماس پشتی بهینه شده هستیم. تیم کارشناسان ما به طور مداوم در حال تحقیق و توسعه طرح های جدید برای بهبود کارایی و قابلیت اطمینان محصولات ما هستند. اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد سلول های خورشیدی تماس با پشت ما هستید یا می خواهید در مورد نیازهای خاص خود صحبت کنید، لطفاً برای بحث در مورد خرید با ما تماس بگیرید. ما مشتاقانه منتظر همکاری با شما برای هدایت آینده انرژی پایدار هستیم.
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.
- ژائو، جی، وانگ، ا.، و گرین، MA (1998). سلول های خورشیدی سیلیکونی با راندمان بالا. پیشرفت در فتوولتائیک: تحقیقات و کاربردها، 6(1)، 269-278.
- Sinton, RA, & Cuevas, A. (1996). تعیین بدون تماس مشخصه های جریان-ولتاژ و طول عمر حامل های اقلیت در نیمه هادی ها از داده های رسانایی نوری شبه پایدار نامه های فیزیک کاربردی، 69 (2)، 251-253.
