Ffynhonnell: thesolarnerd.com
Mae effeithlonrwydd panel solar yn cyfeirio at faint o olau y mae panel solar yn ei droi'n drydan. Po uchaf yw'r effeithlonrwydd, y mwyaf o drydan y byddwch chi'n ei gael gan y panel am yr un faint o olau. Ar gyfer lleoli toeau gyda lle cyfyngedig, gall hyn fod yn nodwedd bwysig iawn.
Mae effeithlonrwydd wedi bod yn dringo'n gyson dros y blynyddoedd wrth i weithgynhyrchwyr ddal i ddod o hyd i ffyrdd i wasgu mwy o drydan allan o'r un faint o olau haul. Ond wrth i derfynau pob technoleg gael eu cyrraedd, mae angen i wyddonwyr a pheirianwyr estyn i mewn i'w bag o driciau i ddod o hyd i ffyrdd newydd o gadw effeithlonrwydd i dyfu.
Un o'r technolegau diweddaraf sy'n dod o hyd i farchnad panel solar defnyddwyr yw celloedd solar heterojunction. Er bod Panasonic wedi cael y dechnoleg hon ers ychydig flynyddoedd gyda'u paneli HIT, daeth y patentau ar dechnoleg heterojunction i ben yn 2010, ac mae mwy o weithgynhyrchwyr yn dechrau ei defnyddio yn eu cynhyrchion.
Beth yw solar heterojunction
Mae celloedd solar heterreojunction yn cyfuno dwy dechnoleg wahanol yn un gell: cell silicon grisialog wedi'i rhyngosod rhwng dwy haen o silicon “ffilm denau” amorffaidd. Gyda'i gilydd, mae'r technolegau hyn yn caniatáu cynaeafu mwy o egni o'i gymharu â defnyddio'r naill dechnoleg neu'r llall yn unig.
Gwneir y math mwyaf cyffredin o baneli solar gyda silicon crisialog - naill ai monocrystalline neu polycrystalline. Mae'r crisialau silicon yn cael eu tyfu yn flociau ac yna'n cael eu torri'n gynfasau tenau, gan ddefnyddio llif weiren diemwnt yn aml, i ffurfio celloedd unigol.
Math llai cyffredin o gell ffotofoltäig yw ffilm denau, sy'n cael ei gwneud gydag amrywiaeth o ddefnyddiau, ac mae un ohonynt yn silicon amorffaidd. Yn wahanol i silicon crisialog, nid oes gan silicon amorffaidd strwythur crisialog rheolaidd. Yn lle, mae'r atomau silicon yn cael eu harchebu ar hap. Ar gyfer gweithgynhyrchu, mae hyn yn golygu y gellir dyddodi silicon amorffaidd ar arwyneb - proses symlach a llai costus na thyfu a thorri crytals silicon.
Ar ei ben ei hun, mae silicon amorffaidd yn llai effeithlon wrth drosi golau haul yn drydan. Fodd bynnag, mae ganddo fudd o weithgynhyrchu llai costus. Mae'r gost is a'r hyblygrwydd hwn yn y math o ddeunyddiau y gellir dyddodi silicon amorffaidd arnynt yn gwpl o fanteision pwysig.
Gyda chelloedd solar heterojunction, mae gan wafer silicon crisialog confensiynol silicon amorffaidd wedi'i adneuo ar ei arwynebau blaen a chefn. Mae hyn yn arwain at haenau cwpl o haul ffilm tenau sy'n amsugno ffotonau ychwanegol na fyddent fel arall yn cael eu dal gan y wafer silicon crisialog canol.
Diagram o gell heterojunction
Sut mae celloedd solar heterojunction yn cynyddu effeithlonrwydd
Gwneir cell solar o ddeunydd tenau sy'n dal rhywfaint o ffracsiwn o olau haul sy'n ei daro. Nid yw'n hollol anhryloyw, serch hynny. Bydd rhywfaint o olau haul yn pasio reit trwy'r gell, a bydd rhai hefyd yn bownsio oddi ar yr wyneb.
Mae technoleg solar heterojunction yn manteisio ar hyn trwy adeiladu panel solar allan o dair haen wahanol o ddeunydd ffotofoltäig. Mae haen ganol silicon monocrystalline yn gwneud y rhan fwyaf o'r gwaith o droi golau haul yn drydan.
Mae haen uchaf o silicon ffilm denau amorffaidd sy'n dal rhywfaint o olau haul cyn iddo daro'r haen grisialog, ac mae hefyd yn bachu rhywfaint o olau haul sy'n adlewyrchu oddi ar yr haenau islaw. Mae'n denau iawn, mae cymaint o olau'r haul yn pasio drwodd. Ond er hynny, mae'n cynhyrchu digon o drydan ychwanegol i wneud y gost ychwanegol yn werth chweil.
Ar gefn y silicon crisialog mae haenen ffilm denau arall. Mae'n dal golau haul sy'n mynd trwy'r ddwy haen gyntaf. Os yw'r panel yn ddyluniad gwydr-ar-wydr gyda phanel cefn tryloyw, bydd yr haen ffilm denau gefn hon yn ychwanegu cryn dipyn o drydan oherwydd golau haul sy'n cael ei adlewyrchu oddi ar y ddaear.
Trwy adeiladu panel allan o frechdan o dair haen ffotofoltäig wahanol, gall panel solar heterojunction gyrraedd effeithlonrwydd o 21% neu uwch. Gellir cymharu hyn â phaneli sy'n defnyddio gwahanol dechnolegau i gyflawni perfformiad uchel.
Manteision solar heterojunction
Prif fanteision celloedd solar heterojunction dros gelloedd silicon crisialog confensiynol yw:
Effeithlonrwydd uwch
Cost is o bosibl o gymharu â thechnolegau eraill a ddefnyddir i wella perfformiad, megis PERC
Cyfernod tymheredd is (gwell perfformiad mewn tymereddau uchel)
Mae effeithlonrwydd paneli heterojunction sydd ar y farchnad ar hyn o bryd yn amrywio o 19.9% i 21.7% gyda'r paneli HJT mwyaf newydd o REC Solar. Er nad hwn yw'r uchaf ar y farchnad - yr hyrwyddwr cyfredol yw'r celloedd Maxeon a gynigir gan SunPower, sy'n cyrraedd effeithlonrwydd mor uchel ag 22.7% - mae'n welliant sylweddol ar gelloedd monocrystalline confensiynol.
Yn ogystal, gall y technolegau eraill a ddefnyddir gan wneuthurwyr i gyrraedd effeithlonrwydd uchel iawn fod yn fwy costus. Er enghraifft, mae celloedd Maxeon SunPower yn defnyddio bloc trwchus o gopr ar gefn pob cell. Er bod y dull hwn yn helpu celloedd Maxeon i fod y celloedd mwyaf effeithlon ar y farchnad ar hyn o bryd, nid yw defnyddio cymaint o gopr yn rhad.
Mewn cymhariaeth, mae silicon amorffaidd yn dechnoleg gymharol rad. Er nad yw'r math hwn o haul ffilm denau bron mor effeithlon â silicon crisialog, mae'n elwa o weithgynhyrchu cymharol syml. Trwy fynnu llai o gamau gweithgynhyrchu na thechnolegau eraill, mae gan baneli heterojunction y potensial i fod yn gost-effeithiol na mathau eraill.
Yn olaf, efallai y bydd gan baneli HJT fantais o ran perfformiad tymheredd uchel. Mae paneli solar yn llai effeithiol mewn tymereddau uchel. Mae hon yn ffenomen adnabyddus - mewn gwirionedd, mae perfformiad tymheredd wedi'i restru ar daflen ddata unrhyw banel solar. Chwiliwch am ffigurau cyfernod tymheredd, a graddfeydd pŵer PTC, NOCT, neu CEC .
Fodd bynnag, un fantais o solar ffilm denau yw bod ganddo gyfernod tymheredd gwell na silicon crisialog. Mae hyn yn golygu bod tymereddau uchel yn cael llai o effaith ar ffilm denau na silicon monocrystalline confensiynol neu polycrystalline confensiynol.
Gyda dwy haen o silicon ffilm denau, mae paneli heterojunction yn ennill mantais dros baneli solar confensiynol o ran cynnal perfformiad uchel wrth i'r tymheredd godi.