فناوری PERC و HALF CELL در پنل های خورشیدی

یکی از مهمترین پارامترهای یک پنل خورشیدی بازدهی آن است که سازندگان پنل خورشیدی همواره در تلاش برای بهبود آن هستند. امروزه راندمان پنل های خورشیدی بین 15 تا 25 درصد است. هر چه بازده پنل خورشیدی بیشتر باشد، ابعاد پنل ها و در نتیجه مساحت مورد نیاز برای نیروگاه انرژی خورشیدی کمتر می شود. راه حل های زیادی توسط سازندگان برای افزایش راندمان پنل های خورشیدی استفاده می شود که مهمترین آنها کاهش اتلاف انرژی در هر سلول و پنل خورشیدی است. با کاهش تلفات توان در سلول‌ها یا پنل‌های خورشیدی، تولید افزایش می‌یابد و در نتیجه یک سلول یا پنل خورشیدی با ابعاد ثابت توان خروجی بالایی را ارائه می دهد.

جدیدترین تکنولوژی‌ها در پنل‌های خورشیدی

بخشی از اتلاف در داخل سلول رخ می دهد و بخشی دیگر در طول انتقال انرژی از سلول به خروجی پنل خورشیدی رخ می دهد. در سال‌های اخیر دو فناوری معروف به نام‌های Perc و Half Cell که اولی باعث کاهش تلفات در سلول و دومی کاهش تلفات در سیستم انتقال انرژی می‌شود. در ادامه این مقاله به زبان ساده به معرفی این دو فناوری معروف می پردازیم.

پنل خورشیدی 575 وات مونو کریستال دوطرفه AE SOLAR مدل AE575CMD-144BDS

1.تکنولوژی پرک PERC در پنل خورشیدی

یکی از محبوب ترین فناوری های تولید سلول های خورشیدی و پنل های خورشیدی در سال های اخیر، فناوری Perc است که مخفف عبارت Passivated Emitter and Rear Contact است. این فناوری در سال 1989 پدید آمد. در سلول خورشیدی قدیمی، زمانی که خورشید به سلول خورشیدی می تابد، یک الکترون آزاد می شود و در نتیجه انرژی تبدیل می شود. اما درصدی از فوتون هایی که به سلول خورشیدی برخورد کردند قادر به تولید الکترون نبودند و پس از عبور از الکترون ها با لایه پشتی سلول برخورد کردند و باعث ایجاد گرما در سلول خورشیدی شدند. فناوری Perc از یک لایه رفلکتور در پشت سلول استفاده می کند. بدین صورت که اگر بنابراین، اگر فوتون‌های موجود در نور خورشید در اولین تلاش نتوانند الکترون‌ها را خارج کنند، پس از برخورد به لایه داخلی، بازتاب می‌شوند و بنابراین احتمال بیشتری دارد که الکترون‌ها آزاد شوند؛ در این صورت تلفات سلول خورشیدی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد و در نتیجه راندمان سلول افزایش می یابد.

امروزه اکثر پنل های خورشیدی تولید شده به ویژه نوع مونو کریستال همگی از نوع پرک (Perc) هستند. فناوری Perc تنها تلفات ناحیه سلول خورشیدی را کاهش می دهد، اما همچنان بخشی از انرژی در مسیر انتقال انرژی الکتریکی از سلول به خروجی پنل خورشیدی تلف می گردد. در اینجا از فناوری Halfcell استفاده می شود؛ که در ادامه این مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.

2.تکنولوژی سلول نیمه یا هف سل Halfcell

یکی از آخرین فناوری هایی که در صنعت تولید پنل های خورشیدی استفاده می شود، تکنولوژی سلول نیمه یا هف سل Halfcell است. برای درک دقیق تر این فناوری، لازم است ابتدا با ساختار سلول های یک پنل خورشیدی آشنا شوید. هر پنل خورشیدی از تعداد مشخصی سلول خورشیدی تشکیل شده است که همگی برای افزایش خروجی به یکدیگر متصل شده اند. همانطور که در شکل نشان داده شده است، جریان الکتریکی باید تمام مسیر را طی کند تا از پنل خورشیدی خارج شود؛ و در نتیجه از آنجایی که مقاومت الکتریکی کمی در مسیر جریان وجود دارد که شامل خطوط باس بار در پنل خورشیدی می شود، موجب به وجود آمدن تلفات توان می شود. بنابراین در سلول های قدیمی بخشی از انرژی در مسیر جریان از سلول تا خروجی پنل از بین می رود.

برای کاهش طول مسیر انتقال از پایین صفحه خورشیدی تا بالاترین نقطه ای که اتصال خروجی در آن قرار دارد، از فناوری سلول نیمه یا هف سل Halfcell استفاده می شود. در این فناوری سلول ها به دو نیم شده و پنل خورشیدی به دو قسمت بالا و پایین تقسیم می شود. در هر قسمت سلول ها سیم کشی جداگانه ای دارند و اتصال خروجی پنل خورشیدی در وسط صفحه قرار می گیرد. به همین دلیل مسیر جریان هر قسمت از سلول ها به نصف کاهش می یابد و قسمت قابل توجهی از تلفات سلولی کاهش می یابد.

پنل خورشیدی 555 وات مونو کریستال دوطرفه AE SOLAR مدل AE555CMD-144BDS

فناوری Halfcell علاوه بر کاهش تلفات و همچنین کاهش دمای پنل خورشیدی در ساعات آفتابی، ویژگی مهم دیگری را به پنل خورشیدی اضافه می کند که آن کاهش تلفات سلول خورشیدی در سایه است. در سلول های خورشیدی قدیمی، اگر سایه ای روی تمام ردیف سلول ها بیفتد، توان خروجی پنل صفر خواهد بود. اما با فناوری سلول نیمه یا هف سل Halfcell، توان خروجی نصف می شود.

سایر تکنولوژی های دیگر مورد استفاده در سولار پنل ها

• 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

پنل خورشیدی 540 وات مونو کریستال سولار اسپیس مدل سترن

✅جمع بندی

فناوری های پنل خورشیدی برای دستیابی به راندمان و کیفیت بالاتر به طور مداوم در حال پیشرفت و بهبود هستند. تکنولوژی PERC و HALF CELL در پنل های خورشیدی، نوعی نوآوری و یک فرآیند صنعتی جدید در پنل های خورشیدی هستند که برای افزایش تولید انرژی و بازگشت سرمایه در سیستم های خورشیدی فتوولتائیک طراحی شده اند.