Solárne články so zadným kontaktom sa ukázali ako sľubná technológia vo fotovoltaickom priemysle, ktorá ponúka významné výhody z hľadiska účinnosti a estetiky. Ako popredný dodávateľSolárne články so zadným kontaktomchápeme dôležitosť pochopenia degradačných mechanizmov, ktoré môžu ovplyvniť výkon a životnosť týchto buniek. V tomto blogovom príspevku preskúmame rôzne mechanizmy degradácie solárnych článkov so zadným kontaktom a prediskutujeme, ako sú naše produkty navrhnuté na zmiernenie týchto problémov.
1. Úvod do solárnych článkov so zadným kontaktom
Solárne články so zadným kontaktom, tiež známe ako solárne články so zadným kontaktom, sú typom fotovoltaického článku, kde sú kladné aj záporné elektrické kontakty umiestnené na zadnej strane článku. Tento dizajn eliminuje potrebu kovových kontaktov na prednej strane, ktoré môžu blokovať slnečné svetlo a znižovať účinnosť článku. Presunutím kontaktov dozadu môžu solárne články so zadným kontaktom dosiahnuť vyššiu účinnosť a estetickejší vzhľad.
Existuje niekoľko typov solárnych článkov so zadným kontaktom, vrátaneVšetky solárne články so spätným kontaktomaSpäť Kontakt Sunpower. Tieto články sú zvyčajne vyrobené z kryštalického kremíka a využívajú pokročilé výrobné techniky na vytvorenie zadnej kontaktnej štruktúry.
2. Degradačné mechanizmy solárnych článkov so zadným kontaktom
2.1. Svetlom indukovaná degradácia (LID)
Svetlom indukovaná degradácia je dobre známym javom vo fotovoltaických článkoch, vrátane solárnych článkov so zadným kontaktom. Keď je článok vystavený slnečnému žiareniu, určité nečistoty v kremíku môžu reagovať so svetlom, čo časom spôsobí zníženie účinnosti článku. Táto degradácia je najvýznamnejšia počas počiatočných hodín vystavenia slnečnému žiareniu a môže viesť k strate účinnosti až o niekoľko percent.
Hlavnou príčinou LID je prítomnosť komplexov bór-kyslík v kremíku. Tieto komplexy sa tvoria počas výrobného procesu a môžu byť aktivované svetlom, čo vedie k vytvoreniu rekombinantných centier, ktoré znižujú životnosť bunkového nosiča. Na zmiernenie LID môžu výrobcovia použiť techniky, ako je pasivácia vodíka alebo použitie kremíka s nízkym obsahom bóru na zníženie koncentrácie komplexov bór-kyslík.
2.2. Potenciálne indukovaná degradácia (PID)
Potenciálne indukovaná degradácia je ďalším dôležitým degradačným mechanizmom v solárnych článkoch so zadným kontaktom. K PID dochádza, keď je medzi článkom a uzemneným rámom solárneho panelu vysoký rozdiel napätia. Tento rozdiel napätia môže spôsobiť migráciu iónov v článku, čo vedie k zníženiu účinnosti článku a zvýšeniu zvodového prúdu.
Medzi hlavné faktory, ktoré prispievajú k PID, patrí typ zapuzdrenia použitého v solárnom paneli, prevádzková teplota a vlhkosť. Aby sa zabránilo PID, výrobcovia môžu použiť zapuzdrenie odolné voči PID, ako je polyvinylbutyral (PVB) alebo etylén-vinylacetát (EVA) s prísadami, a zabezpečiť správne uzemnenie solárneho panelu.
2.3. Degradácia vlhkosti a kyslíka
Vlhkosť a kyslík môžu tiež spôsobiť degradáciu solárnych článkov so zadným kontaktom. Keď vlhkosť a kyslík preniknú do zapuzdrenej látky a dostanú sa do článku, môžu reagovať s materiálmi v článku, čo vedie ku korózii a zníženiu výkonu článku. Táto degradácia sa pravdepodobnejšie vyskytuje v prostrediach s vysokou vlhkosťou, alebo keď má zapuzdrená látka slabé bariérové vlastnosti.
Aby sa zabránilo degradácii vlhkosti a kyslíka, výrobcovia môžu použiť zapuzdrovacie látky s vysokými bariérovými vlastnosťami, ako sú sklo alebo viacvrstvové polymérové filmy. Okrem toho správne utesnenie solárneho panelu môže pomôcť zabrániť prenikaniu vlhkosti a kyslíka.
2.4. Tepelná degradácia
Tepelná degradácia je bežným problémom všetkých typov solárnych článkov, vrátane solárnych článkov so zadným kontaktom. Keď je článok vystavený vysokým teplotám, materiály v článku sa môžu rozťahovať a zmršťovať, čo vedie k mechanickému namáhaniu a poškodeniu. To môže viesť k zníženiu účinnosti článku a zvýšeniu pravdepodobnosti prasknutia alebo delaminácie.
Medzi hlavné faktory, ktoré prispievajú k tepelnej degradácii, patrí prevádzková teplota, tepelná vodivosť materiálov v článku a konštrukcia solárneho panelu. Na zmiernenie tepelnej degradácie môžu výrobcovia použiť materiály s vysokou tepelnou vodivosťou, ako je hliník alebo meď, a navrhnúť solárny panel tak, aby umožňoval správny odvod tepla.
2.5. Mechanická degradácia
V solárnych článkoch so zadným kontaktom môže dôjsť k mechanickému znehodnoteniu v dôsledku rôznych faktorov, ako je vietor, krupobitie alebo náraz. Keď je článok vystavený mechanickému namáhaniu, môže spôsobiť prasknutie alebo delamináciu článku, čo vedie k zníženiu účinnosti článku a zvýšeniu pravdepodobnosti elektrických skratov.
Aby sa predišlo mechanickej degradácii, výrobcovia môžu použiť materiály s vysokou mechanickou pevnosťou, ako je tvrdené sklo alebo hliníkové rámy, a navrhnúť solárny panel tak, aby odolal očakávanému mechanickému zaťaženiu. Okrem toho správna inštalácia a údržba solárneho panelu môže pomôcť zabrániť mechanickému poškodeniu.
3. Ako naše zadné kontaktné solárne články zmierňujú degradáciu
Ako popredný dodávateľ solárnych článkov so zadným kontaktom sme sa zaviazali poskytovať vysokokvalitné produkty, ktoré sú navrhnuté tak, aby zmierňovali rôzne degradačné mechanizmy diskutované vyššie. Naše články sú vyrábané pomocou pokročilých technológií a vysokokvalitných materiálov, aby bola zaistená maximálna účinnosť a odolnosť.
3.1. Zmiernenie viečka
Používame kremík s nízkym obsahom bóru a pokročilé techniky pasivácie vodíka na zníženie koncentrácie komplexov bór-kyslík v našich bunkách, čím sa minimalizuje LID. Naše články sú tiež testované, aby sa zaistilo, že spĺňajú priemyselné štandardy pre výkon LID.
3.2. Zmiernenie PID
Naše solárne panely sú navrhnuté so zapuzdrením odolným voči PID a správnym uzemnením, aby sa zabránilo PID. Vykonávame aj rozsiahle testovanie, aby sme sa uistili, že naše panely sú odolné voči PID za rôznych prevádzkových podmienok.
3.3. Zmiernenie vlhkosti a kyslíka
Používame vysokokvalitné zapuzdrovacie hmoty s vynikajúcimi bariérovými vlastnosťami, ktoré zabraňujú prenikaniu vlhkosti a kyslíka. Naše panely sú tiež utesnené pomocou pokročilých techník, aby sa zabezpečilo tesné a trvanlivé utesnenie.
3.4. Tepelné zmiernenie
Naše články sú navrhnuté z materiálov, ktoré majú vysokú tepelnú vodivosť, čo umožňuje efektívne odvádzanie tepla. Optimalizujeme tiež dizajn našich solárnych panelov, aby sme zabezpečili správne vetranie a chladenie.
3.5. Mechanické zmiernenie
Naše solárne panely sú vyrobené z vysoko pevných materiálov a sú navrhnuté tak, aby vydržali očakávané mechanické zaťaženie. Vykonávame aj prísne testovanie, aby sme zaistili, že naše panely spĺňajú priemyselné štandardy pre mechanický výkon.
4. Záver
Zadné kontaktné solárne články ponúkajú významné výhody z hľadiska účinnosti a estetiky, ale sú tiež náchylné na rôzne degradačné mechanizmy. Pochopením týchto mechanizmov a prijatím vhodných opatrení na ich zmiernenie môžeme zabezpečiť dlhodobý výkon a spoľahlivosť našich solárnych článkov so zadným kontaktom.
Ako popredný dodávateľ solárnych článkov so zadným kontaktom sme odhodlaní poskytovať našim zákazníkom vysokokvalitné produkty, ktoré sú navrhnuté tak, aby vyhovovali ich potrebám. Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich solárnych článkoch so zadným kontaktom alebo by ste chceli prediskutovať prípadný nákup, kontaktujte nás. Tešíme sa na spoluprácu s vami, ktorá vám pomôže dosiahnuť vaše ciele v oblasti obnoviteľnej energie.
Referencie
- Green, MA, Emery, K., Hishikawa, Y., Warta, W., & Dunlop, ED (2014). Tabuľky účinnosti solárnych článkov (verzia 42). Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 22(1), 1-9.
- Jain, A., & Green, MA (2011). Prehľad svetlom indukovanej degradácie v kryštalických kremíkových solárnych článkoch. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 19 (6), 691-704.
- King, RR, Law, DC, Edmondson, KM, Fetzer, CM, Kinsey, GS, Sherif, RA, & Karam, NH (2007). 40% účinné metamorfné solárne články GaInP/GaInAs/Ge. Applied Physics Letters, 90(18), 183516.
- Nishiwaki, S., Yoshida, Y., & Kurokawa, H. (2009). Potenciálne indukovaná degradácia kryštalických kremíkových solárnych článkov a modulov. IEEE Journal of Photovoltaics, 1(1), 9-14.
- Schmidt, J., & Cuevas, A. (2003). Rekombinácia v pasivovaných kontaktoch pre kryštalické kremíkové solárne články. Journal of Applied Physics, 93(10), 7674-7680.
