Fonte: sinovoltaica
PERC: tanto aumento de eficiência quanto redução de custo
Quando se trata de P & D, há dois pontos de foco óbvios em nossa indústria: redução de custos e aumento de eficiência.
Com eficiências passando a marca de 20% +, a tecnologia de células solares PERC certamente tem uma vantagem em comparação com as células solares de Si tipo P convencionais, que produzem apenas cerca de 18-19%.
Os ganhos de eficiência da tecnologia PERC se traduzem em um aumento de energia de 5-10W para um módulo mono de 60 células. Além de maior eficiência, a tecnologia de células solares PERC também terá uma vantagem de custo. No entanto, isso requer que a capacidade de produção de PERC tenha sido instalada e a produção tenha sido aumentada. E sim .. as fábricas na Ásia aumentaram sua capacidade de PERC.
Por que a PERC será a tecnologia de células solares dominantes?
Como o PERC é compatível com o equipamento de serigrafia existente, é muito fácil para os fabricantes atualizar suas linhas de produção existentes.
Muitos fabricantes asiáticos, como a JA Solar, a Trina Solar, a NeoSolar, a Gintech, a Hanwha Q Cells e a Suntech, já atualizaram suas linhas de produção, e vários outros estão em vias de fazê-lo. Além disso, proeminentes fornecedores de máquinas de produção fotovoltaica, como Meyer Burger e Centrotherm, estão envolvidos na fabricação de equipamentos de produção de células PERC.
Quais são os principais fabricantes asiáticos com tecnologia de células solares PERC
A Solarworld anunciou em julho de 2015 que possui atualmente a maior capacidade de produção de células PERC do mundo. Sua capacidade atual de fabricação de células atingiu 800MW.
Para uma empresa como a Solarworld, faz sentido expandir suas linhas de produção de alta eficiência, pois elas se concentram principalmente nos mercados de alta ASP (preço médio de venda).
Especialistas do setor percebem que não demorará muito para que o custo seja menor, os fabricantes asiáticos alcançarão e ultrapassarão essa capacidade. Na verdade, no momento em que escrevo, vemos os principais fabricantes chineses expandindo a capacidade de PERC rapidamente:
JA Solar - células solares PERCIUM
A capacidade de produção esperada das células solares PERCIUM da JA Solar é de 350 MW em 2015, o que representa apenas uma pequena parte do seu total esperado de capacidade de vendas de 3,6-4,0 GW (PV-Tech).
A empresa atingiu a eficiência média de conversões de 20,4%. A JA Solar começou a comercializar seus painéis solares com 60 células PERCIUM já em 2014, principalmente nos mercados japonês, britânico, israelense, chinês e alemão.
Suntech - Células Solares HYPRO
É bom ver que a Shunfeng, proprietária da marca Suntech, também está investindo em linhas de produção aprimoradas na Suntech e vem implementando a tecnologia de células solares PERC.
A primeira linha de produção do módulo Hypro entrou em operação em julho de 2015 e a Suntech começou a enviar módulos de alta eficiência para seus primeiros projetos. Os módulos de 60 células e 290W da Suntech atingem um máximo. 20,5% de eficiência de conversão, e seu módulo Hydro de 72 células produz 345W.
Trina Solar - Mel M Plus
No início de 2015, a Trina Solar lançou um módulo solar PERC poli e mony, chamado Honey Plus. O módulo mono é chamado de Honey M Plus. O Poly Honey Plus alcançou uma eficiência de 18,7%, o 60cell atinge 275W, enquanto o Honey M Plus possui uma eficiência de conversão de 20,4%, o que faz com que o módulo de 60 células seja de 285W (Trina).
A Trina Solar declara que oferece células solares Honey Plus PERC com contatos frontais de cinco barramentos, o que diminui um pouco a resistência e aumenta a confiabilidade. Por que uma célula solar de 5 barramentos seria mais confiável? A principal razão é que reduz o efeito de partes inativas de uma célula solar no caso de microfissuras.
Jinko Solar - Eagle + módulos
Em maio de 2015, a Jinko Solar abriu uma nova fábrica de células e módulos PERC em Penang, na Malásia. A capacidade da célula solar foi anunciada em 500MW e a capacidade do módulo fotovoltaico em 450MW (Jinko Solar). A Jinko anunciou recentemente que fabricou um módulo de alta eficiência de 60 células, 306,9 W em seu laboratório, no entanto, as eficiências de fabricação regulares parecem muito abaixo dessa saída.
Como a tecnologia das células PERC melhora o desempenho do painel solar?
Como já explicado, as células solares PERC são projetadas com uma camada adicional na parte inferior da célula solar. Essa camada extra é chamada de camada de passivação dielétrica.
Design de célula solar de silício convencional
Projeto de célula solar PERC
Existem três razões principais pelas quais a camada de passivação dielétrica contribui para o aumento da eficiência:
1 A camada de passivação dielétrica extra reduz a recombinação de elétrons:
A recombinação de elétrons é a tendência dos elétrons de se recombinarem e basicamente bloquearem os elétrons de fluírem livremente através da célula solar, o que significa que ela não pode alcançar sua eficiência potencial. Os elétrons gerados perto da parte de trás da célula solar agora estão livres para se mover emissor e contribuir para uma maior corrente elétrica.
2 A camada de passivação dielétrica extra aumenta a capacidade da célula solar de capturar a luz:
A camada dielétrica reflete a luz que passa pela célula solar sem gerar elétrons. Ao refletir essa luz, os fótons recebem mais oportunidades para gerar corrente elétrica.
3 A camada de passivação dielétrica extra reflete comprimentos de onda acima de 1180 nm fora da célula solar, que normalmente criaria calor:
As bolachas de silício param de absorver comprimentos de onda superiores a 1180 nm. Em células solares normais, tais comprimentos de onda são facilmente absorvidos pela metalização posterior e transformados em calor.
Comparação célula solar PERC e célula solar padrão
Como você sabe, o calor reduz a eficiência de conversão da célula solar. A camada de passivação dielétrica reflete comprimentos de onda acima de 1180 nm da célula solar e ajuda a célula solar a trabalhar de forma mais eficiente, mantendo as temperaturas mais baixas.
Revisão: como a eletricidade é gerada a partir de uma célula solar?
Uma célula solar de silício cristalino convencional (c-Si) consiste em duas camadas com diferentes propriedades elétricas. As duas camadas são chamadas de base e emissor. O ponto em que a base e o emissor se encontram é chamado de interface.
Um campo elétrico é gerado onde as duas camadas se tocam - esse ponto é chamado de interface. A interface puxa os elétrons carregados negativamente para o emissor quando chegam à interface.
Quando a luz entra na célula solar, os elétrons são liberados dos átomos de silício. Quando os elétrons são liberados, eles podem viajar livremente através da pastilha de silício. No entanto, os elétrons só contribuirão para a corrente elétrica se atingirem a interface, entre o emissor e a base.
Diferentes tipos de comprimentos de onda
Comprimentos de onda mais curtos (luz azul) geram principalmente elétrons próximos à frente da célula solar, enquanto os comprimentos de onda mais longos (luz vermelha) geram elétrons na parte de trás da célula. Alguns dos comprimentos de onda mais longos passarão pelo wafer sem gerar corrente.
É aqui que a camada dielétrica na parte de trás da célula solar faz a diferença.
Como a tecnologia de células PERC captura diferentes comprimentos de onda
O sol emite luz em diferentes comprimentos de onda e quando a luz atinge a estrutura da célula de silício, gera elétrons em vários níveis da estrutura da célula solar.
A tecnologia PERC aumenta a capacidade da célula de capturar comprimentos de onda mais longos. Os comprimentos de onda mais longos estão especialmente presentes durante as manhãs e noites (sol sob um ângulo) ou durante os dias nublados.
A luz azul, com comprimentos de onda mais curtos, está sendo absorvida pela atmosfera durante esses tempos, pois ela precisa percorrer um longo caminho para alcançar a superfície da Terra. A luz vermelha é menos facilmente absorvida pela atmosfera da Terra.
Portanto, a principal razão pela qual a tecnologia PERC mostra melhores rendimentos de energia é a camada dielétrica reflexiva na parte de trás das células solares, que ajuda a absorver mais luz vermelha, mesmo durante a manhã, à noite ou durante o tempo nublado.
