Technologia IBC - Wprowadzenie
Ogniwa IBC, czyli Interdigitated Back Contact to obok HJT i TopCon najbardziej wydajne i najlepiej działające panele słoneczne na świecie. Rekordowa wartość wydajności, bo aż 25,04% na skalę przemysłową osiągnęło ogniwo z krzemu monokrystalicznego n-type wykonane w technologii IBC. Ogniwo słoneczne IBC to technologia, która przenosi zarówno dodatnie, jak i ujemne styki metalowe na tył arkusza ogniwa słonecznego, dzięki czemu przód arkusza ogniwa skierowany w stronę Słońca jest całkowicie czarny, a metalowe przewody są całkowicie niewidoczne. Zapewnia to użytkownikom bardziej efektywny obszar wytwarzania energii, a także pomaga poprawić wydajność wytwarzania energii. Najbardziej wydajne ogniwa IBC występują w konfiguracji glass-glass i bifacial.
Budowa Ogniwa IBC
Największą cechą ogniw słonecznych IBC jest to, że złącze p-n i metalowe styki znajdują się z tyłu ogniwa słonecznego. Ogniwa osiągają dzięki temu potencjalnie wyższą wydajność oraz wyeliminują straty cieniowania. Z przodu nie ma metalowego ekranu elektrody, dzięki czemu ogniwo ma wyższy prąd zwarciowy Isc. Jednocześnie tył może umożliwić szerszej metalowej linii bramki zmniejszenie rezystancji szeregowej, a tym samym poprawę współczynnika wypełnienia FF. W połączeniu z przednią powierzchnią pola ogniwa słonecznego i wzmocnieniem napięcia w obwodzie otwartym wywołanym przez dobry efekt pasywacji, to przednie niezakłócone ogniwo słoneczne ma wysoką sprawność konwersji. Wyższa wydajność może wynikać ze zmniejszonego cieniowania z przodu komórki i jest szczególnie przydatna w komórkach o wysokim prądzie, takich jak koncentratory lub duże obszary.
Dzięki zastosowaniu cienkich ogniw słonecznych wykonanych z wysokiej jakości materiału, pary elektronów ze złącza p-n generowanych przez światło pochłaniane na przedniej powierzchni mogą być nadal zbierane z tyłu komórki. Takie komórki są szczególnie przydatne w zastosowaniach koncentratora, gdzie efekt odporności serii komórek jest większy.
Wady i zalety ogniw słonecznych Interdigitated Back Contact
Ogniwa słoneczne IBC wykazały wyjątkową wydajność zarówno przy oświetleniu skupionym, jak i przy oświetleniu jednym słońcem. Zalety tej konstrukcji obejmują brak zacienienia siatki stykowej po stronie słonecznej i potencjalnie niski koszt podłoża ze względu na cienką konstrukcję urządzenia. Do zalet zaliczymy również niskie koszty montażu modułu, ponieważ oba styki znajdują się z tyłu. Dodatkową korzyścią jest to, że ogniwa z obydwoma stykami z tyłu są łatwiejsze do połączenia i mogą być umieszczone bliżej siebie w module, ponieważ nie ma potrzeby odstępu między ogniwami. Ogniwa IBC charakteryzują się lepszą wydajnością w wyższych temperaturach i minimalną degradacją wywołaną światłem (LID), oznacza to znacznie wyższą wydajność energetyczną w całym okresie eksploatacji paneli. IBC nie są wrażliwe na mikropęknięcia co jest ich dużą zaletą.
Główną wadą tej technologii jest znacznie bardziej skomplikowana procedura wytwarzania wymagana do wyizolowania i wytworzenia zazębionych obszarów selektywnego kolektora nośnika. Kolejnym problemem związanym z tą strukturą jest wymaganie materiału waflowego o dużej mniejszościowej żywotności nośników. Trzecią wadą są komplikacje związane z projektowaniem i optymalizacją pasywacji tylnej powierzchni, spowodowane obecnością podwójnej polaryzacji domieszek na tylnej stronie ogniwa słonecznego, która jest zwykle pasywowana przez pojedynczy materiał dielektryczny.
Porównanie IBC Z HJT
Panel słoneczny produkowany z HJT ma tani i prosty proces produkcyjny, ale jest mało wydajny w porównaniu do panelu słonecznego z technologią IBC. Ogniwa słoneczne HJT kosztują mniej niż IBC ze względu na mniejszą liczbę etapów produkcji, a koszty IBC są wyższe, ponieważ jest to jeden z najtrudniejszych sposobów produkcji paneli słonecznych.
Technologia IBC spowodowała zwiększenie stosunku ogniwa do modułu poprzez przesunięcie styków ogniw słonecznych w panelu słonecznym na jego tylną stronę i zmniejszenie zacienienia na przedniej stronie ogniwa. W ten sposób przyczynia się do wzrostu wydajności konwersji energii panelu słonecznego.
Panele fotowoltaiczne IBC
Panele fotowoltaiczne IBC to panele, które wykonane są z monokryształu n-type wykonane w technologii Interdigitated Back Contact. charakteryzują Panele IBC charakteryzują się wysoką wydajnością oraz niską degradacją wywołaną światłem LID.
Producentami mającymi w swojej ofercie panele fotowoltaiczne IBC to LG i SunPower. Sprawność paneli fotowoltaicznych IBC produkcji LG wynoszą od 19,5 do 22%, natomiast firmy SunPower od do 22,5%
Panele fotowoltaiczne IBC firmy LG -charakterystyka
|
|
LG 405N2T-J5
|
LG 400N2T-J5
|
|---|---|---|
|
Maksymalna moc [W]
|
405
|
400
|
|
Napięcie MPP[V]
|
41,9
|
41,5
|
|
Prąd MPP[A]
|
9,68
|
9,65
|
|
Napięcie jałowe [V]
|
49,8
|
49,7
|
|
Prąd zwarciowy [A]
|
10,26
|
10,22
|
|
Współczynnik sprawności panelu[%]
|
19,5
|
20,5
|
|
Temperatura pracy [C]
|
-40~+90
|
|
|
Współczynnik temperaturowy [%/C]
|
-0,36
|
|
Charakterystyka paneli fotowoltaicznych IBC firmy SunPower
|
|
Maxeon 3 400W BF
|
Maxeon 5 AC, SPR-MAX5-415-E3- AC
|
|
|---|---|---|---|
|
Maksymalna moc [W]
|
400
|
415
|
|
|
Napięcie MPP[V]
|
65,8
|
40,3
|
|
|
Prąd MPP[A]
|
6,08
|
10,3
|
|
|
Napięcie jałowe [V]
|
75,6
|
48,2
|
|
|
Prąd zwarciowy [A]
|
6,58
|
10,9
|
|
|
Współczynnik sprawności panelu[%]
|
22,5
|
22,3
|
|
|
Współczynnik temperaturowy [%/C]
|
-0,27
|
-0,29
|
|
W razie jakichkolwiek pytań lub dodatkowych informacji proszę o kontakt
e-mail: d.skarbek@eprad.pl
