Vad är solpanel IBC-teknologi?
Vad är IBC -teknik?
- IBC-cellen (Interdigited Back Contact) är en typ av bakre kontakt med positiva och negativa metallelektroder som är placerade i form av ett gaffelfinger på den bakgrundsbelysta ytan av cellen.
- Strukturen hos den bakre kontaktsolcellen, dess P-N-koppling är placerad på baksidan av cellen, strömmen tillhör den tvådimensionella transmissionsmodellen.
- MWT och EWT hör också till solceller med bakre kontakt, men eftersom deras P-N-övergång är på framsidan av cellen kallas de solceller med bakre kontakt med främre övergång.
Struktur av IBC-solceller
Huvudlagret i IBC-solpaneler är n-typ eller p-typ c-Si-skivan som fungerar som absorptionslagret. Detta lager skapas genom att dopa c-Si-lagret med bor eller fosfor för att producera p-typ eller n-typ dopade skivor. Därefter appliceras vanligtvis ett antireflekterande och passiverande skikt av SiO på en eller båda sidor av solcellen.
Viktiga strukturella variationer i IBC-solceller inkluderar införandet av ett diffusionslager som kännetecknas av korsande n-typ och p-typ lager, vilket möjliggör installation av metallkontakter på baksidan.
I det sista steget placeras varje metallkontakt i IBC-solcellen på baksidan av cellen, vilket säkerställer att cellens framsida är helt fri från skuggande material. Detta möjliggör också en bredare placering av kontakter, vilket minskar cellens serieresistans.
Majoriteten av IBC solceller består huvudsakligen av c-Si wafers som n-typ waferabsorptionsskikt, även om p-typ wafers också används. Monokristallint kisel (mono c-Si) är det vanligaste valet på grund av dess högre effektivitet, men polykristallint kisel (poly c-Si) kan också användas.
Ett antireflekterande och passiveringslager är belagt på en eller båda sidorna av c-Si wafern, med hjälp av ett tunt lager av kiseldioxid (SiO2) som appliceras genom en termisk oxidationsprocess. Andra lämpliga material som kiselnitrid (SiNx) eller boronitrid (BNx) kan också användas.
För att ompositionera frontkontakterna till baksidan av IBC solcellen, måste distribuerade eller skärande n+ och p+ emitterande skikt, även kända som diffusionslager, introduceras. För att tillverka dessa lager används processer som maskerad diffusion, jonimplantering eller laserdrogning med bor i n-typ wafern, vilket skapar p-typ dopade regioner samtidigt som integriteten för n-typ lagret bibehålls.
Metallkontakterna kan placeras med hjälp av laserablation eller våtkemiska avsättningsmetoder, med vanligt använda metallmaterial som inkluderar silver, nickel eller koppar, som fungerar som kontakter för IBC solcellerna.
Arbetsprincip för IBC-solceller
IBC solceller, liknande Al-BSF solceller, genererar solenergi genom den fotovoltaiska effekten. Lasten är ansluten mellan de positiva och negativa terminalerna på IBC solcellsmodulen, omvandlar fotoner till elektrisk energi, och ger därmed solkraft till lasten.
Liksom traditionella solceller träffar fotoner absorptionslagret i IBC solceller, vilket exciterar elektroner och skapar elektron-hål-par (e-h). Eftersom IBC solceller inte har metallkontakter som skuggar framsidan av cellen, har dessa solceller en större yta för omvandling av fotoneffekt.
De elektron-hål-par som bildas vid framsidan av IBC solcellerna samlas sedan upp av det p-typ interdigiterade lagret på baksidan. De samlade elektronerna flödar från p-typ metallkontakten till lasten, genererar elektricitet, och återvänder sedan till IBC solcellen genom n+ metallkontakten, och fullbordar den specifika e-h cykeln.
Tillverkningsprocesser för IBC-celler
Jämförelse av PERC, TOPCon och IBC-teknologier
Fördelar med IBC-teknik
Framsida av cellen saknar metallinjeskuggning, vilket kan eliminera strömförluster orsakade av metall-elektrodskuggning och maximera utnyttjandet av infallande fotoner. Jämfört med konventionella solceller kan kortslutningsströmmen ökas med cirka 7%.
De positiva och negativa elektroderna är på baksidan av cellen, vilket gör skuggning av nätrader onödig. Storleken på nätrader kan lämpligt ökas för att minska serie-resistansen och förbättra utfyllnadsfaktorn (FF).
Ytpassivering och strukturfällan på ytan kan optimeras för att minska återkombinationshastigheten på framsidan och ytanreflektionen, därmed förbättra öppen-krets-spänning (VOC) och kortslutningsströmtäthet (JSC), eftersom framsidan inte har bekymmer som linjeskuggning eller metallkontakt.
Estetiskt tilltalande och särskilt lämplig för integration i fotovoltaiska byggnader, erbjuder goda kommersiella utsikter.
Utvecklingsriktning för effektivitet hos IBC solceller
IBC solceller använder avancerad teknologi med interdigiterade bakre kontakter genom att strategiskt placera kontakterna på baksidan för att minimera skuggning och strömförluster, vilket resulterar i oöverträffad energiomvandlingseffektivitet.
Låg temperaturkoefficient
IBC solpaneler visar större stabilitet i högtemperaturmiljöer jämfört med traditionella paneler (temperaturkoefficient på -0,29 %/℃). Deras design minimerar interna motstånd och värmeförluster, vilket bidrar till att bibehålla en högre omvandlingseffektivitet vid förhöjda temperaturer.
Framtidsprognos för Utvecklingen av IBC-solceller
Kopecek sa till PV Magazine, "Senast 2028 kan IBC-solpaneler ersätta TOPCon, den nuvarande huvudprodukten på marknaden." Övergången till IBC-produkter kan börja så tidigt som 2025, och traditionella produkter kan gradvis fasas ut från marknaden fram till 2030.
Kopecek uttryckte att den globala marknadsandelen för IBC-solpaneler förväntas stiga från ungefär 2% år 2022 till runt 6% år 2026, möjligen nå 20% år 2028, och överstiga 50% år 2030.
Referens:
https://www.pv-magazine.de/2022/11/03/zelltechnologie-ibc-koennte-topcon-bis-2028-vom-markt-verdraengen/
https://solarmagazine.com/solar-panels/ibc-solar-cells/
https://www.energiemagazin.com/photovoltaik/ibc-technologie-solarzellen/
Maysun IBC Solpanel
Rekommenderade Artiklar om IBC-teknologi
Lär dig mer om teknologi
halvskuren
Bificial
IBC
TOPCon
HJT
Shingled
