ما دراین مقاله قصد داریم جدیدترین فناوری‌های ماژول‌های فتوولتائیک را که توسط بزرگترین تولیدکنندگان پنل خورشدیدی ارائه می‌شود، معرفی کنیم.

اکثر تولیدکنندگان پنل خورشیدی طیف وسیعی از مدل‌ها از جمله پنل مونوکریستال و پلی‌کریستالی را در توان‌ و گارانتی راندمان مختلف ارائه می‌دهند. راندمان پنل‌های خورشیدی در چند سال گذشته به دلیل پیشرفت‌های زیادی که در فناوری سلول PV  به وجود آمده افزایش قابل ملاحظه‌ای داشته است که مهمترین این فناوری‌ها شامل موارد زیر می‌باشد:

 

  • PERC – Passivated Emitter Rear Cell
  • Bifacial – Dual sided panels and cells
  • Multi Busbar – Multi ribbon and wire busbars
  • Split cells – half-cut and 1/3 cut cells
  • Shingled Cells – Overlapping cells
  • High-density Cells – Removing inter-cell gaps
  • IBC – Interdigitated Back Contact cells
  • HJT – Heterojunction cells

حال به بطور خلاصه به شرح این تکنولوژی‌های جدید در پنل‌های خورشیدی می‌پردازیم.

PERC

فناوری PERC با تغییر در ساختار پنل خورشیدی امکان جذب نور بیشتر را برای سلول خورشیدی فراهم می‌کند، بدین ترتیب که بجای استفاده از یک لایه آلمینیومی در پشت سلول‌ها از یک لایه بازتاب دهنده (passivation layer) استفاده می‌کند که باعث برگشت فتون‌های نور به سمت سلول و امکان جذب بیشتر انرژی می‌شود.

Bifacial

این نوع پنل‌های قابلیت جذب نور از جلو و پشت سلول‌های خورشیدی را دارند، در حالی که پنل‌های رایج و مات فقط قابلیت جذب تابش خورشید را تنها از روبرو دارند. هنگامی که پنل‌های Bifacial روی یک سطح بسیار بازتابنده (مانند یک سقف سفید یا بر روی زمین با سنگ‌های رنگ روشن) نصب شوند، قابلیت 30% افزایش تولید را دارند.

Multi Busbar

در یک فرآیند منحصر به فرد و مبتکرانه، با اتصال 12 باس‌بار لوله‌ای به سلول‌های خورشیدی به جای باس‌بار نواری در یک پنل، در حدود 6 تا 9 وات تولید هر سلول را افزایش می‌دهند بطوری که تلفات انتقال الکترون و امکان جذب آن توسط خود سلول کاهش می‌یابد.

Split cells

بصورت ساده، فناوری سلول split cell یا Half-cut نصف کردن هر سلول سیلیکونی در پنل خورشیدی، ولتاژ را افزایش می دهند. پنل‌های split cell به دلیل کاهش دمای سلول، تلفات مقاومت الکتریکی، احتمال میکروکرک و عملکرد بهتر در هنگام سایه اندازی دارای راندمان بالاتری نسبت به پنل‌های با سلول کامل می‌باشند.

Shingled Cells

Shingled Cells سلول‌های خورشیدی هستند که به طور معمول به 5 یا 6 نوار برش داده شده‌اند. این نوارها می‌توانند مانند پرچین‌های سقف‌های شیروانی لب به لب بر روی هم قرار بگیرند و اتصالات الکتریکی را تشکیل دهند. این نوارهای با استفاده از یک چسب رسانای الکتریکی (ECA) به یکدیگر متصل می‌شوند که امکان هدایت الکتریکی و انعطاف پذیری را فراهم می کند. در این روش با حذف باس‌بارها سطح بیشتری از سلول‌ها در معرض تابش خورشید قرار دارد.

High-density Cells

جهت بهبود راندمان پانل‌ها، تولیدکنندگان روشی برای از بین بردن شکاف بین سلول‌ها با هم ارائه کردند. حذف شکاف‌های استاندارد عمودی و افقی 2-3 میلیمتری بین سلول‌ها منجر به افزایش سطح جاذب پنل در نتیجه افزایش توان می‌شود.  به نظر می‌رسد این روش یک تغییر نسبتاً ساده باشد اما این شکاف‌های کوچک، فضای مورد باس‌بارها برای خم شدن از روی یک سلول به زیر سلول بالایی می‌باشند.

IBC

برخلاف سلول‌های رایج که 5 تا 6 باس‌بار قابل مشاهده در قسمت جلوی سلول دارد این سلول‌ها دارای شبکه‌ای بیش از 30 رسانا هستند که در قسمت عقب سلول قرار گرفته‌اند. اصلی‌ترین ایراد باس‌بارها ایجاد سایه و کاهش سطح جذب سلول می‌باشد که با استفاده از روش IBC نه تنها مشکل سایه بطرف بله مقاومت الکتریکی و ریسک جذب الکترون توسط خود سلول کاهش می‌باشد. این مدل سلول‌ها همانند Shingled Cells ظاهر جذابتری دارند.

HJT

در این روش جدا از یک سلول ساده کریستال سیلیکونی، 2 لایه سلول ultra thin-film سیلیکونی نیز در پشت و جلوی سلول اصلی قرار دارند که به heterojunction شناخته می‌شود. این روش به غیر از جلوگیری از جذب الکترون‌های آزاد شده از سلول توسط خود آن و جذب بیشتری از طیف نور خورشید، باعث مقاومت حرارتی بالای این پنل‌ها نیز می‌شود.

Efficiency of different solar PV cell types

Polycrystalline – 15 to 18%

Monocrystalline – 16.5 to 19%

Polycrystalline PERC – 17 to 19.5%

Monocrystalline PERC – 17.5 to 20%

Monocrystalline N-type – 19 to 20.5%

Monocrystalline N-type HJT – 19 to 21.7%

Monocrystalline N-type IBC – 20 to 22.6%