Iterazione tecnica di pannelli solari monocristallini
I pannelli solari monocristallini hanno subito diverse iterazioni tecniche per migliorare la loro efficienza e prestazioni nel tempo. Ecco alcuni notevoli progressi nella tecnologia dei pannelli solari monocristallini:
1. Tecniche di crescita dei cristalli migliorate:
I primi lingotti di silicio monocristallino utilizzati nei primi pannelli avevano livelli di purezza inferiori, con conseguente riduzione dell'efficienza. Tuttavia, i progressi nelle tecniche di crescita dei cristalli come il metodo Czochralski e il metodo Float-Zone hanno consentito la produzione di silicio monocristallino di qualità superiore.
l Metodo Czochralski: questo metodo prevede la fusione di silicio ad alta purezza e quindi l'estrazione lenta di un seme di cristallo dal materiale fuso, consentendogli di solidificarsi in una singola struttura cristallina. È stato ampiamente utilizzato per creare grandi lingotti di silicio con una migliore qualità cristallina.
l Metodo Float-Zone: in questa tecnica, un piccolo seme di cristallo viene fuso e tirato lentamente verso l'alto attraverso una zona calda, ottenendo un bastoncino di silicio monocristallino. Il processo riduce la contaminazione da impurità, portando a una maggiore efficienza.
2. Strati di passivazione:
Per ridurre al minimo le perdite di ricombinazione e migliorare la mobilità degli elettroni all'interno della cella solare, sono stati aggiunti strati di passivazione alle superfici anteriore e posteriore delle celle solari monocristalline. Questi strati, generalmente costituiti da nitruro di silicio (SiNx) o ossido di alluminio (Al2O3), riducono la ricombinazione superficiale, migliorando così l'efficienza della cella e la conversione complessiva dell'energia.
3. Testurizzazione della superficie:
La testurizzazione della superficie si riferisce alla creazione di una superficie ruvida o strutturata sul lato anteriore della cella solare per ridurre le perdite di riflessione. Questa tecnica consente a più luce di entrare nella cella e aumenta l'assorbimento della luce. Sono stati sviluppati diversi metodi di testurizzazione, come l'incisione o la deposizione chimica da vapore assistita da plasma (PECVD), per ottimizzare la struttura superficiale e migliorare le prestazioni complessive della cella.
4. Griglie di metallizzazione:
I contatti metallici o le griglie che raccolgono l'elettricità generata all'interno di una cella solare sono stati migliorati per ridurre l'ombreggiamento e le perdite di resistenza. I progressi nella tecnologia di serigrafia hanno consentito la produzione di griglie di metallizzazione più fini ed efficienti, migliorando la raccolta corrente e migliorando l'efficienza complessiva.
5. Celle solari a contatto posteriore:
Le tradizionali celle solari monocristalline hanno contatti metallici sul lato anteriore, che comportano alcune perdite dovute all'ombreggiamento. Le celle solari a contatto posteriore, note anche come celle a contatto posteriore o a emettitore posteriore, hanno tutti i contatti metallici montati sulla superficie posteriore. Questo design elimina le perdite di ombreggiamento e migliora l'assorbimento della luce, con conseguente maggiore efficienza.
6. Emettitori passivati e tecnologia PERL (Rear Diffused Locally):
La tecnologia PERL combina un emettitore passivato e una struttura a diffusione locale posteriore. Implica l'aggiunta di un sottile strato di silicio amorfo sul lato posteriore della cella, che funge sia da strato di passivazione che da campo di superficie posteriore. La tecnologia PERL riduce le perdite di ricombinazione e migliora l'assorbimento dei fotoni, portando a una maggiore efficienza.
7. Tecnologie multi-busbar:
Tradizionalmente, le celle solari monocristalline utilizzavano due busbar per raccogliere l'elettricità generata. Tuttavia, sono emerse tecnologie multi-busbar, aumentando il numero di busbar per ridurre al minimo le perdite resistive e migliorare la raccolta di corrente. Più busbar forniscono una distribuzione più uniforme della corrente, riducendo la resistenza interna della cella solare e migliorando le prestazioni complessive.
Queste iterazioni tecniche hanno contribuito ad aumentare l'efficienza e la potenza dei pannelli solari monocristallini. Metodi di crescita dei cristalli di qualità superiore, strati di passivazione avanzati, testurizzazione superficiale, metallizzazione migliorata e design di celle innovativi hanno guidato collettivamente il miglioramento continuo e l'adozione della tecnologia solare monocristallina.