Технологія виготовлення фотоелектричних модулів

Нове покоління фотоелектричних модулів: інновації в кремнієвих технологіях

1. Різниця між елементами N-типу та P-типу: вибір у фотоелектричній системі

Незважаючи на попереднє впровадження клітин N-типу, клітини P-типу домінують на ринку, на них припадає до 90% доступних рішень. Осередки N-типу відрізняються більш високою ефективністю, довговічністю та меншою деградацією під дією світла; однак на даний момент вони дорожчі, ніж клітини P-типу. Прогнози вказують на потенційне зростання популярності елементів N-типу в майбутньому зі зниженням цін на них, що, можливо, призведе до повної зміни технологій у фотоелектричній промисловості. Більше інформації про клітини N-типу та P-типу можна знайти ТУТ .

2. Чи є фотоелектричні панелі скляними? Технологія Glass-Glass

Технологія фотоелектричних модулів Glass-Glass виділяється інноваційним підходом до будівництва. Він передбачає заміну традиційного шару матеріалу EVA на нижній частині модуля другим шаром скла, що забезпечує переваги з точки зору довговічності та ефективності. Конструкція модуля базується на п’яти шарах, включаючи товсте скло, що забезпечує розширену гарантію до 30 років. Крім того, модулі Glass-Glass дозволяють використовувати двосторонню технологію, поглинаючи випромінювання як спереду, так і ззаду, підвищуючи ефективність фотоелектричної установки. Більше інформації про технологію Glass-Glass можна знайти ТУТ.

3. Що таке шингловані модулі?

Технологія Shingled — це революція в фотоелектричній техніці, яка забезпечує вищу щільність потужності за конкурентоспроможною ціною порівняно з традиційними фотоелектричними модулями. У цій технології комірки розташовані як черепиця, мінімізуючи резистивні втрати та збільшуючи площу робочої поверхні панелей. Переваги технології Shingled включають менші омічні втрати, нижчу робочу температуру модуля, стійкість до ефектів PID та LID, відсутність гарячих точок та ефективне використання простору, що забезпечує стабільну роботу модуля та економію місця та коштів. Технологія Shingled являє собою інноваційне рішення, що поєднує в собі ефективність, довговічність і економію для інвесторів. Більше інформації про модулі Shingled можна знайти ТУТ.

Це лише деякі з існуючих технологій, які викликають інтерес на ринку. Якщо вас цікавить більше, весь спектр пропозицій можна побачити на merXu.com .

Перовскіти: чи на горизонті революція у фотовольтаїці?

Що таке перовскіти?

Цей органічний матеріал зустрічається в природі в мінералах і лаві. Його структура схожа на кремній. Термін «перовскіт» відноситься як до мінеральної, так і до кристалічної структури. Структура перовскіту є загальною формою ABX3, де A — органічний катіон, B — неорганічний катіон, а X — аніон галогену. Перовскіти мають різноманітні властивості, включаючи надпровідність, магнітоопір і спін-залежний транспорт.

Застосування перовскітів у фотовольтаїці

Перовскіти стали ключовим матеріалом для сонячних елементів з 2012 року. Їхня структура, яка часто базується на галогенідах металів IV групи, дозволяє створювати дешеві ефективні фотоелектричні панелі. Зокрема, перовскіти на основі свинцю отримують визнання за їх сильне поглинання у видимому режимі, велику довжину дифузії носія та легке виробництво. Перовскіти в сонячних елементах складають третє покоління фотоелектричних елементів, поряд із DSSC, OPV і Quantum PV.

Перовскіти пропонують широкий спектр поглинання, що призводить до вищої ефективності перетворення сонячної енергії. Наразі потенціал досягнення ефективності фотоелектричних елементів на основі цієї технології оцінюється в 33%, що значно краще, ніж у чистих кремнієвих елементах.

Переваги перовскітових сонячних батарей

Перовскіти мають значний потенціал з кількох причин:

• Широкий спектр поглинання підвищує ефективність перетворення енергії.

• Висока ефективність, що досягає в лабораторії до 33%.

• Просте виготовлення, особливо тонкоплівкових модулів .

• Немає необхідності в рідкісних елементах.

• Модулі на основі PSC можуть мати форму традиційних прямокутних сонячних панелей або бути гнучкими, відкриваючи нові програми та ринки.

• Виробництво перовскітних сонячних модулів має мінімальний вплив на навколишнє середовище, залежно від використовуваного методу виробництва.

Виклики та перспективи

Незважаючи на багатообіцяючі властивості, перовскіти стикаються з такими проблемами, як нестабільність і проблеми, пов’язані з використанням свинцю. Дослідження покращення стабільності та пошуку альтернатив свинцю мають вирішальне значення. Наявність свинцю в комерційно використовуваних продуктах створює проблему, і в даний час проводяться спроби замінити свинець іншими елементами, такими як олово. Незважаючи на ці проблеми, перовскіти мають потенціал для революції у фотоелектричній промисловості завдяки легкому виробництву, низькій вартості та різноманітності застосувань.

Майбутнє перовскітів у фотовольтаїці

Інновації та дослідження

Майбутні дослідження перовскітів будуть зосереджені на збільшенні стабільності, покращенні ефективності та експериментуванні з новими двовимірними структурами. Введення перовскітів у тандем c-Si/перовскітні комірки є багатообіцяючим кроком вперед. В даний час багато наукових і комерційних установ працюють над впровадженням цієї технології.

Деякі відомі дослідницькі лабораторії включають:

• Федеральна політехнічна школа Лозанни (EPFL) - Швейцарія

• Національна лабораторія Лоуренса Берклі (Berkeley Lab) – США

• Solliance - партнерство Нідерландів, Бельгії та Німеччини

• Кіотський університет - Японія

• Saule Technology - Польща

Додатки

Перовскіти мають потенціал не лише у фотоелектричних, але й у електролюмінесцентних діодах і резистивній пам’яті. Їхня універсальність робить їх матеріалом, який варто відстежувати для майбутніх інновацій у матеріалознавстві та відновлюваній енергетиці. Уявіть нові застосування перовскітів у вигляді гнучких покриттів, надрукованих на плівці або сонячному шарі на невеликих пристроях, таких як телефони, годинники чи ноутбуки, які активно перетворюють сонячну енергію в електрику. Транспортні засоби та вікна/фасади будівель також можуть бути потенційними носіями шарів перовскіту. Можливості майже безмежні. Перовскітні комірки мають потенціал революціонізувати сприйняття фотоелектричної енергії, подолавши кілька проблем, згаданих раніше.

Адаптація перовскітів до PV

Польський акцент: Ольга Малінкевич і Saule Technology

Saule Technologies: Революція у фотоелектричній техніці

Роки роботи Ольги Малінкевич і розвиток Saule Technologies вивели Польщу в авангард фотоелектричної енергії на основі перовскіту. Під час вивчення фізики Ольга переїхала до Іспанії, де розробила інноваційний та економічний метод виробництва друкованих перовскітних сонячних елементів. Ці складні хімічні сполуки перевершують традиційні кремнієві елементи з точки зору вартості виробництва та ефективності. Їх неймовірна гнучкість і часткова прозорість роблять їх ідеальним рішенням для сучасних технологій.

Olga Malinkiewicz Визнання наукової спільноти

Нагороди та визнання для Ольги Малінкевич не нове. У 2014 році Європейська комісія присудила їй головну нагороду наукового конкурсу Photonics21 за внесок у розробку перовскіту. Ольга також була визнана інноватором року за версією «MIT Technology Review», а її стартап Saule Technologies був названий стартапом року в Польщі. Відтоді її проекти здобули визнання та інтерес у всьому світі.

Інноваційне виробництво в Польщі

У 2016 році президент Анджей Дуда нагородив Ольгу Малінкевич Лицарським хрестом Ордена Відродження Польщі за видатний внесок у розвиток польської науки. У наступні роки вона отримала міжнародне визнання, а її компанія залучила значні інвестиції в розвиток технологій. Сьогодні Saule Technologies робить ще один крок, відкриваючи першу великомасштабну фабрику перовскітних сонячних батарей у Вроцлаві. Роль Польщі в енергетичній революції стає дедалі помітнішою на світовій арені.

Висновок

Перспективна технологія перовскітів у контексті фотоелектричної енергії є важливою частиною третього покоління сонячних елементів поряд із DSSC, OPV та Quantum PV. Перовскіти пропонують широкий спектр поглинання, що призводить до вищої ефективності перетворення сонячної енергії, досягаючи в лабораторії до 33%. Незважаючи на багатообіцяючі властивості, перовскіти стикаються з такими проблемами, як нестабільність і проблеми, пов’язані з використанням свинцю. Однак дослідження, спрямовані на підвищення стабільності та експериментування з новими структурами, спрямовуються на комерційне застосування.

Польща через Ольгу Малінкевич і Saule Technologies відіграє значну роль у цій революції, відкривши першу великомасштабну фабрику перовскітних сонячних батарей у Вроцлаві. Майбутнє перовскітів у фотоелектричній техніці здається багатообіцяючим завдяки інноваціям, дослідженням і застосуванням у різних сферах, що потенційно революціонізує енергетичну промисловість.