Technologia HJT: przyszłość paneli fotowoltaicznych ✨

Technologia heterozłączowa (HJT) to metoda produkcji paneli słonecznych, która zyskuje na popularności od ostatniej dekady. Jest to obecnie najskuteczniejszy proces w branży solarnej, pozwalający zwiększyć wydajność i osiągi do najwyższego poziomu.

Ponieważ proces produkcyjny HJT wymaga czterech kroków mniej niż technologia PERC, istnieje potencjał znacznych oszczędności kosztów. Chociaż PERC jest popularną opcją w branży od wielu lat, jego złożony proces produkcyjny nie może konkurować z HJT.

Według raportu ITRPV z 2019 r. oczekuje się, że ogniwa HJT zdobędą 12% udziału w rynku do 2026 r. i 15% do 2029 r.

Jak działa technologia HJT
Panele słoneczne Heterojunction składają się z trzech warstw materiału fotowoltaicznego. Ogniwa HJT łączą w sobie dwie różne technologie: krzem krystaliczny i amorficzny „cienkowarstwowy” krzem.

Górna warstwa amorficznego krzemu przechwytuje światło słoneczne, zanim trafi ono na warstwę krystaliczną, a także światło odbite od warstw poniżej.

Natomiast krzem monokrystaliczny, czyli warstwa środkowa, odpowiada za przekształcanie większości światła słonecznego w energię elektryczną.

Wreszcie, za krzemem krystalicznym, znajduje się kolejna warstwa amorficznego krzemu cienkowarstwowego. Ta ostatnia warstwa przechwytuje pozostałe fotony, które przeszły przez pierwsze dwie warstwy.

Zastosowanie tych technologii razem pozwala na pozyskanie większej ilości energii niż w przypadku stosowania ich osobno, osiągając wydajność na poziomie 25% lub więcej.

Struktura panelu HJT

Podłoże:Budowa ogniwa słonecznego rozpoczyna się od podłoża, które zwykle wykonane jest z krystalicznego krzemu. Podłoże zapewnia wsparcie strukturalne i służy jako podstawa dla kolejnych warstw.

Warstwa typu N: Cienka warstwa amorficznego krzemu typu n (ujemnego) jest osadzana na podłożu. Warstwa ta służy jako emiter ogniwa słonecznego i umożliwia przepływ elektronów.

Warstwa wewnętrzna: Następnie na warstwie typu n osadzana jest wewnętrzna (niestopowa) warstwa amorficznego krzemu. Warstwa ta jest odpowiedzialna za pochłanianie fotonów ze światła słonecznego i generowanie par elektron-dziura.

Warstwa typu P: Cienka warstwa amorficznego krzemu typu p (typu dodatniego) jest osadzana na wierzchu warstwy wewnętrznej. Warstwa ta działa jak tylne pole elektryczne (BSF) i ułatwia gromadzenie dziur.

Warstwa przezroczystego tlenku przewodzącego (TCO): Warstwa przezroczystego tlenku przewodzącego, takiego jak tlenek indowo-cynowy (ITO) lub tlenek cyny domieszkowany fluorem (FTO) jest osadzana na warstwie typu p. Warstwa ta przepuszcza światło, zapewniając jednocześnie ścieżkę przewodzącą dla generowanych nośników ładunku.

Przednie styki metalowe: Metalowe styki, zwykle wykonane ze srebra lub aluminium, są umieszczane na warstwie TCO w celu zbierania elektronów generowanych przez światło słoneczne. Styki te umożliwiają pobieranie prądu elektrycznego z ogniwa słonecznego.

Tylne styki metalowe: Podobnie, metalowe styki są umieszczane na tylnej stronie podłoża w celu zbierania dziur generowanych przez światło słoneczne. Styki te uzupełniają obwód i umożliwiają przepływ prądu.

Zalety technologii HJT

Wyższa wydajność
Większość paneli HJT dostępnych obecnie na rynku ma sprawność w zakresie 19,9%-21,7%. Jest to ogromna poprawa w porównaniu z innymi konwencjonalnymi ogniwami monokrystalicznymi.

Oszczędność kosztów
Krzem amorficzny wykorzystywany w panelach HJT to opłacalna technologia pozyskiwania energii słonecznej. Ten cienkowarstwowy panel słoneczny wymaga krótszego procesu produkcyjnego w porównaniu do innych technologii.
Ze względu na uproszczony proces produkcji, panele HJT mogą być bardziej przystępne cenowo niż alternatywne rozwiązania.

Trwałość i zdolność adaptacji
Technologia ta została opracowana z myślą o wysokiej wydajności nawet w ekstremalnych warunkach pogodowych.
Panele HJT mają niższy współczynnik temperaturowy niż konwencjonalne panele słoneczne, zapewniając wysoką wydajność w wyższych temperaturach zewnętrznych.

Żywotność
Średnia żywotność cienkowarstwowych modułów fotowoltaicznych wynosi do 25 lat, podczas gdy ogniwa słoneczne HJT mogą pozostać w pełni sprawne przez ponad 30 lat.