工作原理
異質(zhì)結(jié)太陽能電池板的工作原理與其他光伏組件類似,在光伏效應下,該技術的主要區(qū)別在于使用結(jié)合薄膜和傳統(tǒng)光伏技術的三層吸收材料。該過程涉及將負載連接到模塊的端子,光子被轉(zhuǎn)換為電能并產(chǎn)生電流,流過負載。
為了發(fā)電,光子撞擊P-N結(jié)吸收體并激發(fā)電子,使其移動到導帶并產(chǎn)生電子 - 空穴(e-h)。
激發(fā)的電子由連接到P摻雜層的端子收集,產(chǎn)生流過負載的電流。
在流過負載后,電子流回電池的后接觸點并與空穴重新結(jié)合,結(jié)束該特定的e-h。隨著模塊發(fā)電,這種情況不斷發(fā)生。
標準c-Si光伏組件中會出現(xiàn)一種稱為表面復合的現(xiàn)象,這限制了其效率。在此過程中,激發(fā)的電子與材料表面的空穴配對,使它們重新結(jié)合,而電子沒有被收集并作為電流流動。
為了減少表面復合,異質(zhì)結(jié)電池使用鈍化半導體薄膜將高度重組活性(歐姆)接觸與基于晶圓的層分離,該膜具有由a-Si:H制成的更寬帶隙層。該緩沖層使電荷涓涓細流足夠慢以產(chǎn)生高電壓,但又足夠快以避免在收集電子之前復合,從而提高異質(zhì)結(jié)電池的效率。
在光吸收過程中,所有三個半導體層都將吸收光子并將其轉(zhuǎn)化為電能。
到達的第一個光子將被外部a-Si:H層吸收,將它們轉(zhuǎn)化為電能。然而,大多數(shù)光子是由c-Si層轉(zhuǎn)換的,c-Si層在電池中的材料中具有最高的太陽能轉(zhuǎn)換效率。剩余的光子最終由模塊背面的a-Si:H層轉(zhuǎn)換。這種三步工藝是單面異質(zhì)結(jié)太陽能電池實現(xiàn)高達26.7%的太陽能效率的原因。
異質(zhì)結(jié)與雙面面板
雙面面板的結(jié)構(gòu)類似于異質(zhì)結(jié)太陽能電池板。兩者都包括鈍化涂層,可減少表面重表面組合,提高效率。
異質(zhì)結(jié)技術的效率高達26.7%,但雙面技術的效率超過30%。奇怪的一面是,用于實現(xiàn)這種效率的雙面光伏組件將異質(zhì)結(jié)技術與雙面和其他技術相結(jié)合。
異質(zhì)結(jié)電池可以設計為單面或雙面使用,這減少了將它們相互比較的原因,因為它們可以組合在一起以制造卓越的雙面異質(zhì)結(jié)太陽能電池板。主要區(qū)別在于雙面可以使用與異質(zhì)結(jié)技術不同的其他基礎技術。
原標題:異質(zhì)結(jié)(HJT)太陽能電池板的原理