1. PERC có nghĩa là gì?
Theo nghĩa đen, nó là viết tắt của Passivated Emitter và Rear Cell . Bạn cũng tìm thấy thuật ngữ Bộ phát thụ động và Tiếp điểm phía sau .
2. Nó là gì?
Công nghệ tế bào PERC xác định kiến trúc tế bào năng lượng mặt trời khác với kiến trúc tế bào tiêu chuẩn đã được sử dụng trong ba thập kỷ và thường được đưa vào tất cả các sách hướng dẫn về quang điện.
Cho đến ngày nay, phần lớn pin mặt trời tinh thể được sản xuất tuân theo cấu trúc được trình bày dưới đây.
Từ trên xuống sau:
– miếng dán bạc được in trên màn hình để tạo thành các điểm tiếp xúc
– Lớp phủ chống phản xạ
– tấm silicon khuếch tán phốt pho, có pha tạp chất boron tạo thành
đường giao nhau PN
– Trường bề mặt bằng nhôm (Al-BSF)
– miếng dán bằng nhôm in lụa
Mục tiêu của các nhà khoa học là tận dụng tối đa các điện tử ra khỏi pin mặt trời, về cơ bản, kiến trúc PERC cho phép cải thiện khả năng thu nhận ánh sáng gần bề mặt phía sau và tối ưu hóa việc thu nhận điện tử
3. PERC và PERC?
Dưới từ viết tắt PERC, chúng tôi thực sự cũng tìm thấy các công nghệ pin mặt trời có tên PERL, PERT, PERF. Ngay cả khi ban đầu không được xem xét trong danh pháp của PERC, bây giờ chúng thường được coi là một phần của cùng một họ
4. Ưu điểm của công nghệ là gì?
Ưu điểm chính của cấu trúc pin PERC là nó cho phép các nhà sản xuất đạt được hiệu suất cao hơn so với các pin mặt trời tiêu chuẩn đang đạt đến giới hạn vật lý của chúng. Với tình trạng hiện tại của công nghệ, có thể đạt được hiệu suất tuyệt đối lên đến 1%. Mặc dù có nhiều bước hơn trong quy trình sản xuất, nhưng việc đạt được hiệu quả giúp giảm chi phí, cũng ở cấp độ hệ thống. Chúng ta nên luôn nhớ rằng công nghệ là để nâng cao hiệu quả đồng thời giảm chi phí. Và việc nâng cao hiệu quả sử dụng pin mặt trời là một yếu tố góp phần giảm chi phí.
Vì vậy, kiến trúc tế bào này được coi là một trong những tiềm năng tốt nhất để sản xuất các tấm pin mặt trời hiệu quả cao với giá cả cạnh tranh.
5. Nó có mới không?
Kiến trúc PERC thực ra không mới chút nào. Lần đầu tiên gợi nhớ về công nghệ này tại Đại học New South Wales ở Úc vào năm 1983 và bài báo đầu tiên [1] đã được xuất bản vào năm 1989. Bởi vì khái niệm tế bào này mang lại tiềm năng tốt nhất để đạt được hiệu quả cao, UNSW đã sử dụng nó để đạt được nhiều kỷ lục thế giới về hiệu quả mà nó mang lại gần 25% [2]. Hai công nghệ cạnh tranh khác là công nghệ Back Contact do Sunpower phổ biến và công nghệ HIT do Panasonic thương mại hóa.
6. Còn bây giờ thì sao?
Thật thú vị khi nhấn mạnh rằng kiến trúc pin mặt trời tiêu chuẩn đã được sử dụng từ giữa những năm 80. Kể từ đó, công nghệ này đã được cải tiến từng bước, với bột nhão tốt hơn để tạo thành các tiếp điểm phía trước, ngón tay tiếp xúc mỏng hơn, lớp phủ chống phản xạ được tối ưu hóa… Phải mất gần 30 năm ngành công nghiệp này mới gần như bắt kịp với hiệu quả đạt được ở cấp độ nghiên cứu.
Biểu đồ sau đây tóm tắt nhiệm vụ lịch sử của ngành năng lượng mặt trời để cải thiện công nghệ của nó.
Như đã nêu trước đó, luôn có một khoảng cách giữa thành tích đạt được ở cấp độ nghiên cứu và những gì đạt được trong sản xuất hàng loạt ở cấp độ công nghiệp. Vì vậy, nếu công nghệ tế bào PERC xuất hiện bây giờ, nó chủ yếu là vì lý do kinh tế. Thật vậy, ngành công nghiệp luôn phải thỏa hiệp để đạt được những khái niệm khả thi về mặt kinh tế và kỹ thuật. Trong suốt 30 năm, những cải tiến đều đặn mang lại cho công nghệ tế bào tiêu chuẩn là khả thi về mặt kinh tế và kỹ thuật. Giờ đây, khái niệm tiêu chuẩn đã đạt được các giới hạn của nó và bí quyết kỹ thuật có sẵn dọc theo chuỗi giá trị để giới thiệu công nghệ PERC, nó có thể tạo thành một nền tảng khả thi mới để sản xuất các tấm pin năng lượng mặt trời hiệu suất cao và năng lượng cao.
Theo dự đoán của ITRPV, một cơ quan tập hợp một nhóm các nhà sản xuất ở các bước khác nhau của chuỗi giá trị và hoạt động theo xu hướng công nghệ, công nghệ PERC sẽ dần dần chiếm thị phần lớn nhất. Bởi vì đây là ý thức lịch sử trong ngành công nghiệp PV ngày càng tốt hơn, sớm hay muộn, hầu hết các tấm được lắp đặt sẽ có công nghệ này.
7. Về bản chất, công nghệ PERC có hiệu suất ánh sáng yếu tốt hơn không?
Song song với sự phát triển của công nghệ PERC, chúng ta đã thấy xuất hiện các đối số trên bảng dữ liệu liên quan đến việc cải thiện hiệu suất dưới ánh sáng yếu. Sau đó, nó là chính đáng để tự hỏi nếu hai sự kiện đó có liên quan với nhau. Mặc dù đúng là bạn sẽ tìm thấy các mô-đun dựa trên PERC với hiệu suất ánh sáng yếu được cải thiện, nhưng về bản chất nó không liên quan gì đến công nghệ tế bào PERC. Tất cả các công nghệ tế bào đều có khả năng cải thiện hiệu suất trong điều kiện ánh sáng yếu.
Nguồn:
[1]: A.W.Blakers, A.Wang, A.M.Milne, J.Zhao, M.A.Green, 22.8%Efficient Silicon Solar Cell, Appl. Phys. Lett. 55 (1989) 1363–1365.
[2]: Zhao J; Wang A; Keevers MJ; Green MA, 2000, High efficiency PERT cells on SEH p-type Si substrates and PERT cells on SHE n-type Si substrates
[3]: M.A. Green, The Passivated Emitter and Rear Cell(PERC):From conception to mass production, Solar Energy Materials & Solar Cells 143 (2015) 190–197
[4]: M.A. Green, Forty Years of Photovoltaic Research at UNSW, Journal and Proceedings of the Royal Society of New South Wales, vol. 148, nos. 455 & 456, pp. 2-14