1. ماذا تعني PERC؟
حرفيا ، انها تقف ل باعث خامل وخلية خلفية. يمكنك أيضًا العثور على المصطلح الباعث المخمل والاتصال الخلفي.

2. ما هذا؟
تحدد تقنية خلية PERC بنية الخلايا الشمسية التي تختلف عن بنية الخلية القياسية التي كانت مستخدمة منذ ثلاثة عقود والتي تظهر عادةً في جميع كتيبات الخلايا الكهروضوئية.

اعتبارًا من اليوم ، تتبع الغالبية العظمى من الخلايا الشمسية البلورية المنتجة الهيكل المقدم أدناه.

من الأعلى إلى الخلف:
- طباعة الشاشة معجون الفضة لتشكيل جهات الاتصال
- طلاء مضادة للانعكاس
- رقائق السيليكون المنتشرة بالفوسفور والبورون المخدر التي تشكل
السندات الإذنية تقاطع
- مجال السطح الخلفي للألمنيوم (Al-BSF)
- معجون الألمنيوم المطبوع بالشاشة

الهدف من العلماء هو الحصول على أقصى استفادة من الإلكترونات من الخلايا الشمسية، تمكن بنية PERC بشكل أساسي من تحسين التقاط الضوء بالقرب من السطح الخلفي وتحسين التقاط الإلكترونات.

3. PERC و PERC؟

تحت الاختصار PERC ، نجد أيضًا تقنيات الخلايا الشمسية المسماة PERL و PERT و PERF. حتى إذا لم يتم اعتبارهم في البداية في تسميات PERC ، فعادة ما يتم اعتبارهم الآن جزءًا من نفس العائلة

4. ما الفائدة من التكنولوجيا؟
الميزة الرئيسية لهيكل خلية PERC هو أنه يمكّن الشركات المصنعة من تحقيق كفاءات أعلى من الخلايا الشمسية القياسية التي تصل إلى حدودها المادية. مع الوضع الحالي للتكنولوجيا ، من الممكن تحقيق مكاسب مطلقة تصل إلى 1٪ في الكفاءة. في حين أن هناك المزيد من الخطوات في عملية التصنيع ، فإن الزيادة في الكفاءة تتيح خفض التكاليف ، أيضًا على مستوى النظام. يجب أن نضع في اعتبارنا دائمًا أن الكأس المقدسة تهدف إلى تحسين الكفاءة مع تقليل التكاليف في نفس الوقت. وتحسين كفاءة الخلايا الشمسية يساهم في تقليل التكاليف.
لذلك تعتبر بنية الخلية هذه بمثابة تقديم أحد أفضل الإمكانات لإنتاج الألواح الشمسية عالية الكفاءة بأسعار تنافسية.

5. هل هي جديدة؟
إن بنية PERC ليست جديدة على الإطلاق. الاستحضار الأول للتكنولوجيا يعود إلى جامعة نيو ساوث ويلز في أستراليا عام 1983 وتم نشر أول ورقة بحثية [1] في عام 1989. نظرًا لأن مفهوم الخلية هذا قدم أفضل إمكانية للوصول إلى كفاءة عالية ، فقد استخدمتها جامعة نيو ساوث ويلز لتحقيق سجلاتها العالمية المتعددة من الكفاءة التي جلبت ما يقرب من 25٪ [2]. والتقنيتان الأخريان المتنافستان هما تقنية Back Contact ، التي اشتهرت بها شركة Sunpower ، وتقنية HIT التي تسوقها شركة Panasonic.

6. لماذا الآن؟
من المثير للاهتمام التأكيد على أن بنية الخلايا الشمسية القياسية مستخدمة منذ منتصف الثمانينيات. منذ ذلك الحين ، مرت التكنولوجيا بتحسين تدريجي ، مع معاجين أفضل لتشكيل جهات اتصال أمامية ، وأصابع تلامس أرق ، وطلاء محسن مضاد للانعكاس ... استغرق الأمر ما يقرب من 30 عامًا للصناعة لمواكبة الكفاءات التي تحققت على مستوى البحث.
يلخص الرسم البياني التالي المسعى التاريخي لصناعة الطاقة الشمسية لتحسين تقنيتها.

كما ذكرنا سابقًا ، هناك دائمًا فجوة بين الأداء المحقق على مستوى البحث وما تم تحقيقه في الإنتاج الضخم على المستوى الصناعي. وبالتالي ، إذا ظهرت تقنية خلايا PERC الآن ، فهي في الأساس لأسباب اقتصادية. في الواقع ، يجب أن تتنازل الصناعة دائمًا لتحقيق مفاهيم قابلة للتطبيق اقتصاديًا وتقنيًا. خلال 30 عامًا ، كانت التحسينات المتزايدة المطردة التي تم إدخالها على تقنية الخلايا القياسية ممكنة اقتصاديًا وتقنيًا. الآن بعد أن حقق المفهوم القياسي حدوده وتوافر المعرفة الفنية على طول سلسلة القيمة لتقديم تقنية PERC ، يمكن أن يشكل منصة جديدة قابلة للتطبيق لتصنيع الألواح الشمسية عالية الطاقة وعالية الكفاءة.
كما كان متوقعًا ITRPV، وهي هيئة تجمع مجموعة من الشركات المصنعة في مراحل مختلفة من سلسلة القيمة وتعمل على اتجاهات التكنولوجيا ، ستستحوذ تقنية PERC تدريجياً على أكبر حصة في السوق. نظرًا لأن هذا هو الإحساس بالتاريخ في صناعة الكهروضوئية للتحسن بشكل أفضل ، عاجلاً أم آجلاً ، ستتميز معظم اللوحات المثبتة بهذه التقنية.

7. هل تتميز تقنية PERC بشكل جوهري بأداء ضوء ضعيف أفضل؟

بالتوازي مع تطوير تقنية PERC ، رأينا الظهور في حجج أوراق البيانات المتعلقة بتحسين الأداء في ظل الإضاءة الضعيفة. ومن المشروع عندئذٍ التساؤل عما إذا كانت هاتان الحقيقتان مرتبطتان. في حين أنه من الصحيح أنك ستجد وحدات تعتمد على PERC ذات أداء ضوء ضعيف محسّن ، إلا أنها لا علاقة لها جوهريًا بتقنية خلية PERC. تتمتع جميع تقنيات الخلايا بالقدرة على تقديم أداء محسّن في ظل ظروف الإضاءة المنخفضة، وسنتناول هذا الموضوع في أ مشاركة المدونة التالية.

8. التحديات مع التكنولوجيا
كما هو الحال مع أي تقنية جديدة ، فإن التحدي الكامن وراء تقنية PERC هو القدرة على توسيع نطاق التكنولوجيا مع التحكم في العملية. في يونايتد إنرجي ، نقدر دائمًا معرفة-كيف وهناك بالتأكيد القدرة على تصنيع هذه الخلايا. من بين التحديات المتعلقة بتقنية PERC ، هناك اثنان أكثر عرضة للتأثير على مالك اللوحة المجهزة بهذه التكنولوجيا.
الأول يتعلق بالتدهور الناجم عن الضوء. LID هو هذا التأثير الذي يتسبب في فقدان الوحدة لنسبة مئوية من قوتها بعد التعرض الأول للضوء. يشرح لماذا لا تضمن الشركات المصنعة التي لديها ضمانات خطية 100٪ من الطاقة بعد السنة الأولى. نظرًا لارتفاع مستويات المنشطات المطبقة بشكل شائع في خلايا PERC ، يزداد التأثير السلبي الناتج عن LID باستخدام تقنية PERC مقارنة بالخلايا القياسية باستخدام Al-BSF.
هناك أيضًا موضوع حول التدهور المستحث المحتمل. كانت هناك العديد من الأوراق والمقالات التي تطرح هذا السؤال ، وخاصة بالنسبة للـ PERC متعدد البلورات. إنه ليس تافهًا لأن هذا النوع من العيوب يمكن أن يضر تمامًا بأداء محطة توليد الكهرباء. أفضل توصية يمكننا القيام بها فيما يتعلق بهذه المشكلة هي التأكد من أن الوحدات التي توفرها قد تم منحها الشهادة وفقًا لـ IEC TS 62804 لمقاومة PID وأن هناك ثقة في الاتساق الذي تطبقه الشركة المصنعة على اختيار المواد والعمليات لضمان ذلك الإنتاج مجاني PID.

مصادر

[1]: إيه دبليو بيكرز ، إيه وانغ ، إيه إم ميلن ، جيه زاو ، إم إيه غرين ، 22.8٪ خلايا شمسية فعالة من السيليكون، تطبيق. فيز. بادئة رسالة. 55 (1989) 1363–1365.
[2]: Zhao J؛ وانج أ ؛ كيفيرس إم جي ماجستير في العلوم الخضراء ، 2000 ، خلايا PERT عالية الكفاءة على ركائز SEH من النوع Si وخلايا PERT على ركائز Si من نوع SHE n

[3]: M.A. Green ، الباعث الخامل والخلية الخلفية (PERC): من الحمل إلى الإنتاج الضخم، مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية 143 (2015) 190-197

[4]: M.A. Green ، أربعون عامًا من الأبحاث الكهروضوئية في جامعة نيو ساوث ويلز، Journal and Proceedings of the Royal Society of New South Wales، vol. 148 ، رقم. 455 و 456 ، ص 2-14