Các nhà khoa học ở Hà Lan đã xem xét cách các tế bào năng lượng mặt trời TOPCon IBC có thể giúp giảm tác động của bóng râm đối với các mô-đun năng lượng mặt trời.
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Công nghệ Delft ở Hà Lan đã nghiên cứu cách tinh chỉnh các đặc tính đảo ngược của pin mặt trời tiếp xúc ngược (IBC) được kỹ thuật số hóa dựa trên công nghệ tiếp xúc thụ động oxit đường hầm (TOPCon) có thể giúp cải thiện hiệu suất của các mô-đun PV, chủ yếu là bằng cách tăng khả năng chịu bóng râm và hạn chế nhiệt độ hoạt động của pin mặt trời bóng râm.
“Công việc của chúng tôi có một mục tiêu kép: một mặt, để chỉ ra cách có thể giảm điện áp đánh thủng (BDV) của pin mặt trời TOPCon IBC, mặt khác để chứng minh cách các mô-đun sử dụng pin điện áp đánh thủng thấp hoạt động như thế nào. chịu bóng râm hơn,” nhà nghiên cứu Patrizio Manganiello nói với tạp chí pv. “Chúng tôi đã sử dụng phương pháp này trong tất cả các ứng dụng có điều kiện che nắng một phần phổ biến, chẳng hạn như trong quang điện tích hợp đô thị.”
Các nhà nghiên cứu đã mô tả những phát hiện của họ trong “Pin mặt trời điện áp đánh thủng thấp dành cho các mô-đun quang điện chịu được bóng râm”, được xuất bản gần đây trên Cell Reports Physical Science. Họ đã mô phỏng các đặc tính phân hủy của pin mặt trời IBC dựa trên các tiếp điểm thụ động polysilicon và silicon monoxide ( poly-Si/ SiO x ).
“Thông thường, trong pin mặt trời IBC dựa trên công nghệ TOPCon, các vùng phát và trường bề mặt sau (BSF) được cách ly về mặt vật lý để ngăn chặn sự phân nhánh do sự khuếch tán của các nguyên tử tạp chất vào cơ sở c-Si trong các bước xử lý nhiệt,” họ giải thích. “Tuy nhiên, bằng thực nghiệm đã chứng minh rằng có thể thiết kế các tế bào IBC TOPCon hiệu quả cao với các vùng phát và BSF liền kề, trong đó các ngón tay p+ và n+ được phân tách bằng vùng poly-Si được bù, tạo thành một điểm nối chốt.”
Họ cho biết điện áp đánh thủng có thể được điều chỉnh mà không làm giảm đáng kể hiệu suất của pin mặt trời. Thông qua mô phỏng cấp thiết bị, họ tuyên bố đã chỉ ra rằng có thể giảm BDV trong pin mặt trời TOPCon IBC bằng cách giảm khoảng cách giữa bộ phát và BSF mà không tạo ra một shunt.
“Các mô phỏng của các mô-đun quang điện được che bóng một phần chỉ ra rằng, nếu BDV có thể giảm xuống 0,3 V, thì hiệu suất năng lượng có thể được tăng lên tới 20% đối với mô-đun PV có ba đi-ốt rẽ nhánh được che bóng khoảng 20% thời gian,” các nhà khoa học cho biết. “Các kết quả mô phỏng được hỗ trợ bởi các thí nghiệm ngoài trời cho thấy rằng, trong điều kiện che nắng một phần, mô-đun PV được tạo bằng các tế bào IBC có BDV là 3 V tạo ra năng lượng trung bình nhiều hơn 4,2% so với mô-đun PV có pin mặt trời FBC có BDV lớn hơn 10 V và sáu điốt rẽ nhánh.”
Bất chấp những kết quả đáng khích lệ này, nhóm nghiên cứu cho biết vẫn còn nhiều việc phải làm để đưa công nghệ tế bào này đến gần với sản xuất thương mại.
Manganiello cho biết: “Tính khả thi của việc sản xuất pin mặt trời tiết kiệm chi phí với điện áp đánh thủng thấp tới 0,3 V vẫn chưa được chứng minh.
