Як пасивація країв пластини сонячної панелі відкрила нові можливості для відновлюваної енергетики?

Кремнієві пластини з високим питомим опором та слабким легуванням мають очевидні переваги в ефективності. Вони містять менше місць рекомбінації носіїв заряду, що суттєво покращує електричні характеристики сонячної батареї. Проте їхнє практичне застосування стримувалося через крихкість, бо такі пластини більш схильні до розтріскування під час обробки, різання або збирання модулів.

Саме тому масовий ринок сонячних панелей досі спирається на стандартні пластини, які краще переносять термічні та механічні навантаження.

Пасивація країв - ефективне рішення для високоомних сонячних панелей

Виробник сонячних панелей Longi спільно з дослідниками університету Сунь Ятсена дослідив застосування пасивації країв пластини для зміцнення високоомних пластин при збереженні високої ефективності та коефіцієнта заповнення.

Виявилося, що без пасивації краї пластини з високим опором діють як «дренаж» для носіїв заряду. Такі пластини працюють при вищих надлишкових густинах носіїв у точці максимальної потужності та мають пологіші градієнти концентрації, що погіршує збирання носіїв і робить їх надзвичайно чутливими до рекомбінації на краях. Обробка країв нівелює цей ефект і дозволяє розкрити весь потенціал пластини.

Результат - рекордна ефективність 27,25%

Команда виготовила гібридні сонячні елементи типу HIBC (Hybrid Interdigitated Back-Contact) на основі як високоомних, так і стандартних пластин і порівняла їхні характеристики.

Аналіз показав, що ефективна пасивація країв покращила показники обох типів елементів, хоча приріст виявився більшим саме для високоомних пластин. Для низькоомних елементів пасивація країв підвищила псевдокоефіцієнт заповнення на 0,48% і ефективність на 0,34%. На високоомних пластинах результат виявився ще вагомішим, досягнувши рекордного показника 27,25%.

Що це означає для ринку?

Технологія задньоконтактних елементів (back-contact) вже давно вважається перспективним напрямом для подолання межі ефективності масових сонячних панелей. Головним стримуючим фактором була складність виробництва та низька технологічна придатність матеріалів.

Пасивація країв при хімічному осадженні з парової фази вписується в існуючі виробничі процеси і не вимагає кардинальної перебудови ліній.

Для покупців сонячних панелей це означає, що панелі з вищою ефективністю наближаються до серійного виробництва.