Itération technique des panneaux solaires monocristallins
Les panneaux solaires monocristallins ont subi plusieurs itérations techniques pour améliorer leur efficacité et leurs performances dans le temps. Voici quelques avancées notables dans la technologie des panneaux solaires monocristallins :
1. Techniques améliorées de croissance cristalline :
Les lingots de silicium monocristallin initiaux utilisés dans les premiers panneaux avaient des niveaux de pureté inférieurs, ce qui se traduisait par une efficacité réduite. Cependant, les progrès des techniques de croissance cristalline telles que la méthode Czochralski et la méthode Float-Zone ont permis la production de silicium monocristallin de meilleure qualité.
je Méthode Czochralski : Cette méthode consiste à faire fondre du silicium de haute pureté, puis à extraire lentement un germe cristallin du matériau fondu, lui permettant de se solidifier en une structure monocristalline. Il a été largement utilisé pour créer de grands lingots de silicium avec une qualité cristalline améliorée.
je Méthode Float-Zone : Dans cette technique, un petit germe cristallin est fondu et lentement tiré vers le haut à travers une zone chaude, ce qui donne une tige de silicium monocristallin. Le processus réduit la contamination par les impuretés, ce qui conduit à une plus grande efficacité.
2. Couches de passivation :
Pour minimiser les pertes de recombinaison et améliorer la mobilité des électrons dans la cellule solaire, des couches de passivation ont été ajoutées aux surfaces avant et arrière des cellules solaires monocristallines. Ces couches, généralement constituées de nitrure de silicium (SiNx) ou d'oxyde d'aluminium (Al2O3), réduisent la recombinaison de surface, améliorant ainsi l'efficacité de la cellule et la conversion énergétique globale.
3. Texturation de surface :
La texturation de surface fait référence à la création d'une surface rugueuse ou texturée sur la face avant de la cellule solaire pour réduire les pertes de réflexion. Cette technique permet à plus de lumière d'entrer dans la cellule et augmente l'absorption de la lumière. Différentes méthodes de texturation, telles que la gravure ou le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD), ont été développées pour optimiser la texture de surface et améliorer les performances globales de la cellule.
4. Grilles de métallisation :
Les contacts ou grilles métalliques qui collectent l'électricité générée dans une cellule solaire ont subi des améliorations pour réduire l'ombrage et les pertes de résistance. Les progrès de la technologie de sérigraphie ont permis la production de grilles de métallisation plus fines et plus efficaces, améliorant la collecte de courant et améliorant l'efficacité globale.
5. Cellules solaires à contact arrière :
Les cellules solaires monocristallines traditionnelles ont des contacts métalliques sur la face avant, ce qui entraîne des pertes d'ombrage. Les cellules solaires à contact arrière, également appelées cellules à contact arrière ou à émetteur arrière, ont tous les contacts métalliques montés sur la surface arrière. Cette conception élimine les pertes d'ombrage et améliore l'absorption de la lumière, ce qui se traduit par une plus grande efficacité.
6. Émetteurs passivés et technologie de diffusion locale arrière (PERL) :
La technologie PERL combine un émetteur passivé et une structure arrière diffusée localement. Il s'agit d'ajouter une fine couche de silicium amorphe sur la face arrière de la cellule, qui agit à la fois comme une couche de passivation et un champ de surface arrière. La technologie PERL réduit les pertes de recombinaison et améliore l'absorption des photons, ce qui conduit à une plus grande efficacité.
7. Technologies multi-barres :
Traditionnellement, les cellules solaires monocristallines utilisaient deux jeux de barres pour collecter l'électricité générée. Cependant, des technologies multi-barres sont apparues, augmentant le nombre de barres pour minimiser les pertes résistives et améliorer la collecte de courant. Plus de jeux de barres fournissent une distribution plus uniforme du courant, réduisant la résistance interne de la cellule solaire et améliorant les performances globales.
Ces itérations techniques ont contribué à augmenter l'efficacité et la puissance des panneaux solaires monocristallins. Des méthodes de croissance cristalline de meilleure qualité, des couches de passivation avancées, une texturation de surface, une métallisation améliorée et des conceptions de cellules innovantes ont collectivement conduit à l'amélioration continue et à l'adoption de la technologie solaire monocristalline.