Модули PERC. Революционная технология

Солнечная энергетика новой эры. Революционная технология PERC

PERC (Passivated Emitter Rear Cell) – пассивный эмиттер заднего контакта, который выполнен на основе кремния. Если в традиционной солнечной батарее задний контактор представлен тонким алюминиевым слоем, который выполняет функцию сплошного токосъемника, то солнечные элементы PERC используют слой алюминия, котрый укрыт тончайшей кремниевой поверхностью с лазерной перфорацией. То есть в дополнительном слое из кремния предусмотрены многочисленные микроотверстия, через которые происходит съем электрического тока.

Это замысловатое с первого взгляда дополнение способно вывести солнечную энергетику в стабильный и жирный плюс. Технология PERC способна на ровном месте увеличить эффективность токоотдачи на целых 20%!

Предлагаю подробнее рассмотреть, что такое технология PERC, какими преимуществами и недостатками она обладает.

Как работает PERC-модульКак работает PERC-модуль?

Фотоэлектронная эмиссия представляет собой достаточно сложный процесс. Солнечный генератор электроэнергии состоит из 2 частей: база и эмиттер. Граница между ними называется зоной p-n контакта. Электрический ток генерируется как раз на границе контакта базы и эмиттера. Отрицательно заряженные частицы (электроны) устремляются к эмиттеру. Эту же схему генерации электроэнергии использует и производство PERC модулей.

Сам же принцип получения электрического тока тоже представлен достаточно наукоемким прессом. Световые фотоны «выбивают» из кремниевой прослойки электроны. Отрицательно заряженные частицы имеют свойство «блуждать», также как и фотоны. Выбитый из кремния электрон должен достигнуть границы контакта, только в этом случае произойдет упорядоченное движение элементарных частиц (то есть начнет генерироваться ток). Но большая часть электронов попросту оседает в нижнем слое базы. Именно поэтому КПД современных солнечный батарей не превышает 20%.

Слой PERC в солнечных элементах обладает диэлектрическими свойствами. Он перенаправляет оседающие электроны обратно, пока они не найдут отверстие в перфорации, чтобы перейти в эмиттер.

По сравнению с традиционной солнечной батареей PERC-элемент существенно увеличивает поток электронов. Стандартная секция солнечной панели получает прибавку электрической мощности в 3-5 (Вт).

Надеюсь, вопрос, что такое технология PERC, начал проясняться.

Преимущества PERC-модуля

  1. Перфорированное напыление не дает оседать электронам в нижнем слое базы. Этот момент позволяет заряженным электрочастицам искать вход в эмиттер. Данное свойство позволяет более рационально использовать выбитые из кремния электроны.
  2. Диэлектрический слой работает как отражатель длинноволнового света. Если в классической солнечной батарее длинные световые волны попросту поглощаются алюминиевым слоем, то солнечные элементы PERC отражают длинноволновый свет. Этот момент не дает разогреваться эмиттеру. Эффект охлаждения повышает эффективность генерации электрической энергии. Также, повышается и срок службы солнечной панели.
  3. Отражение длинноволнового света позволяет увеличить генерацию электроэнергии ранним утром, вечером и в пасмурную погоду. То есть тогда, когда к поверхности земли пробиваются только длинноволновые световые пучки. Отразившись от диэлектрического PERC-слоя, свет отправляется к поверхности базы, где он слова преломляется под действием антибликового слоя и увеличивает скорость движения электронов, чтобы они смогли достигнуть зоны p-n контакта.

PERC-технологииПерспективы PERC-технологии

Начнем с того, что идея PERC не является новой. Эту технологию разработали еще в 1984 году австралийские ученые. До сегодняшних дней массовое производство PERC модулей было не рентабельным. Именно поэтому данные наработки и пылились на полках институтских архивов все 30 с лишним лет.

Современный же уровень научно-технического прогресса позволяет поставить производство новых солнечных панелей на конвейер.

Как предполагают специалисты, уже в ближайшем обозримом будущем PERC-батареи станут более привлекательными по цене для массового потребителя, чем традиционные солнечные батареи. На данном же этапе солнечные элементы PERC стоят на прядок дороже классических аналогов. Заметное снижение стоимости можно будет заметить только на фоне массовой популяризации данной технологии.

Многие производители солнечных батарей уже перестраивают свои фонды для внедрения PERC-технологии.