컨텐츠 메뉴
● 소개
● 광 흡수 용량
● 현재 가장 효율적인 태양 전지판 설계는 무엇입니까?
● 터널 산화물 통행 접촉 (Topcon) 태양 전지판
>> 1. 태양 전지판의 효율에 영향을 미치는 주요 요인은 무엇입니까?
>> 2. 설치 후 태양 전지판의 효율을 향상시킬 수 있습니까?
>> 3. 온도는 태양 전지판의 효율에 어떤 영향을 미칩니 까?
>> 4. 다른 유형의 태양 전지판간에 효율성이 차이가 있습니까?
>> 5. 음영은 태양 전지판의 효율에 어떤 영향을 미칩니 까?
재료의 선택은 태양 전지판의 효율에 크게 영향을 미칩니다. 다른 재료는 햇빛을 흡수하고 광자를 전자로 전환하며 전기를 전도하는 다양한 능력을 가지고 있습니다. 예를 들어, 단결정 실리콘과 같은 고품질 반도체 재료는 더 높은 순서 구조를 가지고 있기 때문에 더 높은 전환 효율을 달성 할 수있어 더 나은 전자 이동성을 가능하게합니다. 대조적으로, 일부 저렴한 재료는 전자 및 구멍의 더 낮은 흡수 속도 또는 더 많은 재조합을 가질 수있어 태양 전지판의 전체 효율을 감소시킬 수있다. 또한, 캡슐화 재료 및 전도성 층과 같은 패널 구조에 사용되는 재료는 내구성 및 전기 손실과 같은 요인에 영향을 줄 수 있으며, 이는 태양 전지판의 장기 효율에 영향을 미칩니다.
광 흡수 용량
흡수 계수: 흡수 계수가 높은 재료는 더 짧은 경로 길이에서 더 많은 광자를 흡수 할 수 있습니다. 예를 들어, 결정질 실리콘과 비교하여, 페 로브 스카이 트 재료는 가시 광선에서 더 높은 흡수 계수를 갖는다. 이를 통해 페 로브 스카이 트 태양 전지는 더 얇은 활성 층으로 높은 광 흡수 효율을 달성하여 태양 전지 패널의 전체 효율을 향상시킬 수 있습니다.
밴드 갭 너비: 재료의 밴드 갭은 흡수 할 수있는 빛의 파장의 범위를 결정합니다. 적절한 밴드 갭이있는 반도체 재료는 태양 스펙트럼과보다 효과적으로 일치 할 수 있습니다. 결정질 실리콘은 약 1.1 eV의 밴드 갭을 가지므로 태양 스펙트럼의 상당 부분을 흡수 할 수 있지만 효율적으로 활용할 수없는 일부 파장이 여전히 있습니다. 대조적으로, 양자점과 같은 일부 새로운 재료는 크기와 구성을 변경하여 밴드 갭을 조정하여 잠재적으로 태양 스펙트럼의보다 효율적인 흡수를 달성 할 수 있습니다.
캐리어 이동성: 높은 캐리어 이동성 재료를 사용하면 전자와 구멍이 반도체에서 빠르게 움직여 재조합 가능성이 줄어 듭니다. 예를 들어, 일부 고급 단일 결정 실리콘 재료에서, 전자 이동성은 비교적 높기 때문에, 이는 전극에 의해 광 생성 된 담체를 신속하게 수집하여 태양 전지판의 전환 효율을 향상시킬 수 있음을 의미한다.
재조합 속도: 재조합 속도가 낮은 재료는 더 많은 광 생성 캐리어가 전극에 도달하여 현재 전도에 참여할 수 있도록 보장 할 수 있습니다. 갈륨 비 세나이드 (GAA)와 같은 일부 III-V 화합물 반도체는 우수한 결정 구조 및 전자 특성으로 인해 상대적으로 낮은 재조합 속도를 갖는다. 이를 통해 GAAS 기반 태양 전지판은 특히 고강도 조명 조건에서 높은 전환 효율을 달성 할 수 있습니다.
환경 적 요인에 대한 저항
안정: 안정적인 재료는 오랫동안 성능을 유지하여 태양 전지판의 장기적인 효율적인 작동을 보장 할 수 있습니다. 결정질 실리콘은 매우 안정적이며 25 년 이상 다양한 환경 조건에서 우수한 성능을 유지할 수 있습니다. 대조적으로, 일부 페 로브 스카이 트 재료는 높은 습도, 고온 또는 빛 조건 하에서 분해되기 쉽으며, 이는 태양 전지판의 장기 효율과 신뢰성에 영향을 미칩니다.
방지 및 웨이터 특성: 좋은 방지 및 웨이 트리 특성이 우수한 재료는 야외 환경의 침식에 저항 할 수 있습니다. 예를 들어, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중 합체 (EVA)와 같은 태양 전지판의 캡슐화 재료는 내부 성분을 습기, 산소 및 자외선으로부터 보호하는 데 중요한 역할을합니다. 고품질 EVA 재료는 태양 전지판의 내구성을 향상시키고 시간이 지남에 따라 효율성을 유지할 수 있습니다.
현재 가장 효율적인 태양 전지판 설계는 무엇입니까?
현재 가장 효율적인 태양 전지판 설계 중 일부는 다음과 같습니다.
역 접촉 태양 전지판
Maxeon의 Maxeon 7 시리즈: Maxeon 7 시리즈 패널의 효율은 24.1%입니다. 그들은 IBC (Interdigitated Back Contact) 기술을 채택합니다. 전극을 태양 전지의 뒷면으로 이동시킴으로써, 셀의 전면 표면은 전면 표면의 버스 바로 인한 음영 손실을 피함으로써 광 흡수 효율을 향상시켜 빛을 흡수하기 위해 완전히 이용 될 수있다. 또한, 고순도 N- 타입 실리콘 기판의 사용은 또한 캐리어 수송 효율을 향상시키고 재조합 손실을 줄이는 데 도움이된다.
이종 접합 (HJT) 태양 전지판
캐나다 태양의 최고 히쿠 6: Canadian Solar의 Top Hiku 6 패널은 23의 효율을 달성합니다. 0%. HJT 태양 전지는 결정질 실리콘 기질과 비정질 실리콘 박막을 결합한 독특한 구조를 갖는다. 이 구조는 캐리어의 계면 재조합을 감소시키고 우수한 표면 패시베이션 특성을 가지며, 이는 광 생성 캐리어의 수집 효율을 향상시킬 수 있습니다. 또한, HJT 태양 전지판은 넓은 스펙트럼 범위에서 높은 광 흡수 효율과 우수한 저 조명 응답 성능을 갖는다.
터널 산화물 통행 접촉 (Topcon) 태양 전지판
Jinko Solar의 Tiger Neo: Jinko Solar의 Tiger Neo 시리즈의 효율은 23입니다. 0%. Topcon Technology는 실리콘 웨이퍼의 뒷면에 얇은 터널 산화물 층과 도핑 된 다결정 실리콘 층을 형성합니다. 이 구조는 태양 전지의 후면 표면을 효과적으로 통행하고, 캐리어 재조합을 줄이며, 개방 회로 전압 및 태양 전지의 전환 효율을 향상시킬 수 있습니다. 또한 Topcon Solar 패널은 온도 특성이 우수하며 고온 환경에서 상대적으로 높은 효율을 유지할 수 있습니다.
탠덤 태양 전지판
Aiko Solar의 Neostar 시리즈: Aiko Solar의 Neostar Series는 ABC (All-Back-Contact) 셀 기술을 사용하며, 2 세대는 23.8%의 효율을, 3 세대는 2025 년에 출시 될 예정이며 24.2%를 초과 할 것으로 예상됩니다. 멀티 접합 태양 전지판으로도 알려진 탠덤 태양 전지판, 다른 대역 갭을 갖는 반도체 층을 스택합니다. 각 층은 특정 파장의 광자를 흡수하여 태양 스펙트럼의보다 포괄적 인 캡처를 가능하게하고 광전 전환 효율을 향상시킵니다.
후면 표면 필드 태양 전지판
Recom Tech의 Black Tiger 시리즈: Recom Tech의 Black Tiger 시리즈의 효율은 23.6%입니다. 그들은 새로운 Topcon Back-ontact 셀 아키텍처를 사용합니다. 뒤 표면 필드의 설계를 최적화함으로써, 태양 전지의 후면 표면에있는 캐리어의 재조합이 감소되고, 캐리어의 수집 효율이 향상된다. 후면 표면 필드 설계는 또한 태양 전지가 광 유도 감쇠에 저항하고 태양 전지판의 안정성과 효율을 향상시키는 능력을 향상시킬 수 있습니다.
1.Q : 태양 전지판의 효율에 영향을 미치는 주요 요인은 무엇입니까?
A: 주요 요인에는 사용 된 반도체 재료의 유형 (예 : 단일 계정, 다결정 또는 박막 재료), 제조 품질, 햇빛 발생률, 온도 및 음영의 존재가 포함됩니다. 더 나은 전자 홀 쌍 생성 및 운송, 최적의 설치 각도 및 적절한 온도 관리가있는 고품질 재료는 효율성을 향상시킬 수 있습니다.
2.Q : 설치 후 태양 전지판의 효율을 향상시킬 수 있습니까?
A: 어떤 경우에는 그렇습니다. 먼지, 먼지 및 잔해를 제거하기위한 정기적 인 청소는 광 흡수를 향상시킬 수 있습니다. 또한, 태양 추적 시스템을 사용하면 패널이 항상 태양 광선에 수직이되어 캡처하는 햇빛의 양이 증가하고 잠재적으로 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 재료 및 제조에 의해 결정된 기본 효율성은 패널을 교체하지 않으면 서 직접 향상 될 수 없습니다.
3.Q : 온도는 태양 전지판의 효율에 어떤 영향을 미칩니 까?
A: 태양 전지판은 일반적으로 낮은 온도에서 더 효율적입니다. 온도가 상승함에 따라 반도체 재료의 전기적 특성이 변화하여 저항이 증가하고 전자 홀 쌍 재조합이 증가합니다. 이로 인해 현재 세대에 사용 가능한 전자의 수가 줄어들어 패널의 효율이 줄어 듭니다. 예를 들어, 결정질 실리콘 패널의 경우 효율은 표준 테스트 조건보다 온도가 1도 증가 할 때마다 약 0. 5%까지 떨어질 수 있습니다.
4.Q : 다양한 유형의 태양 전지판간에 효율성이 차이가 있습니까?
A: 예. 단결정 실리콘 태양 전지판은 일반적으로 더 높은 효율을 가지며, 종종 15% - 22% 이상입니다. 그것들은 단결정 구조로 만들어져 더 나은 전자 운동을 허용합니다. 다결정 실리콘 패널은 전자적으로 전자를 산란시킬 수있는 더 많은 입자 경계를 갖는 다중 결정 구조로 인해 13% - 18% 범위의 효율을 갖는다. 카드뮴 텔루 라이드 (CDTE) 또는 구리 인듐 갈륨 셀레 나이드 (CIGS)로 만든 것과 같은 박막 태양 전지판은 기술 및 제조 품질에 따라 약 10% - 20%에서 크게 변할 수있는 효율성을 가지고 있습니다.
5.Q : 음영은 태양 전지판의 효율에 어떤 영향을 미칩니 까?
A: 음영은 태양 전지판 효율에 중대한 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 패널에서 단일 셀의 부분 음영조차도 "핫 스팟"효과로 인해 전력 출력이 크게 떨어질 수 있습니다. 셀이 음영 처리되면 파워 생성 장치가 아닌 하중이되고 패널의 전체 전류는 음영 처리 된 셀에 의해 제한됩니다. 이렇게하면 전체 패널의 효율을 줄일 수 있으며, 때로는 음영의 범위와 위치에 따라 최대 80% 이상을 줄일 수 있습니다.