헤테로접합 태양 전지: 자세한 가이드

다른 제품과 달리 선택 태양의 셀은 가격, 보증, 성능, 그리고 가장 중요한 효율성과 같은 필수적인 특징으로 귀결됩니다. 효율성에 관해서는 소매업체가 알아야 할 새로운 플레이어가 있습니다. 바로 헤테로접합 셀(HJT 셀)입니다.

HJT 셀은 박막 흡수 및 패시베이션 특성의 힘과 결정질 실리콘 태양 전지의 이점을 결합합니다. 그 결과는 매우 효율적입니다. 태양 전지 최종 에너지 비용이 낮습니다. 전 세계 제조업체가 제품에 HJT 셀 기술을 도입하기 시작하면서 지금은 HJT 태양 전지에 대해 더 많이 알아보기에 완벽한 시기입니다.

차례
이종접합 태양전지란?
이종접합 태양전지는 어떻게 효율을 높이는가?
이종접합 태양전지의 장점
결론

이종접합 태양전지란?

An HJT 태양 전지 두 겹의 얇은 비정질 실리콘 필름 사이에 결정질 실리콘 셀을 배치하여 만들어집니다. 따라서 결정질 실리콘 태양 전지와 박막 태양 전지라는 두 가지 기술의 이점을 결합합니다. 결과적으로 HJT 태양 전지는 더 많은 에너지를 생성할 수 있습니다.

결정질 실리콘(단결정 또는 다결정) 셀은 가장 일반적인 태양 전지입니다. 이는 실리콘 결정 블록을 얇은 시트로 절단하여 개별 셀을 형성하여 만들어집니다. 반면, 광전지(PV) 셀은 비정질 박막 태양 전지입니다. 다양한 재료를 사용하여 만들 수 있으며, 가장 일반적으로 사용되는 재료는 실리콘입니다. 그럼에도 불구하고 비정질 규소 결정질 실리콘처럼 규칙적인 결정 구조가 없습니다. 대신 실리콘 원자는 무작위 순서로 존재하며, 어떤 표면에도 쉽게 증착될 수 있습니다.

생산에 있어서 비정질 실리콘은 결정질 실리콘보다 제조 비용이 저렴합니다. 결정질 실리콘은 블록으로 성장하고 시트로 절단해야 합니다. 그러나 반면에 비정질 실리콘은 결정질 실리콘보다 효율성이 떨어집니다.

그래서, HJT 태양의 셀은 n형 결정질 실리콘 웨이퍼를 전도성 산화물(TCO)과 함께 양면에 비정질 실리콘으로 코팅하여 만들어집니다. TCO는 셀에서 생성된 전력을 흡수하고, 박막 태양 전지의 모든 층은 추가 광자를 흡수합니다.

이종접합 태양전지는 어떻게 효율을 높이는가?

기술적인 세부 사항을 살펴보기 전에 먼저 이해해 보겠습니다. 태양 전지 패널 효율성. 태양 전지의 효율성은 전기로 변환할 수 있는 빛의 양을 말합니다. 따라서 고효율 태양 전지는 덜 효율적인 태양 전지보다 같은 양의 빛에서 더 많은 전기를 변환할 수 있습니다.

태양 전지가 등장한 이래로 제조업체와 연구자들은 같은 양의 햇빛에서 더 많은 전기를 짜낼 수 있는 태양열 기술을 개발하려고 노력해 왔습니다. 이 아이디어는 다음과 같습니다. HJT 태양 전지 개발되었습니다.

일반적으로 태양 전지는 부분적으로 불투명합니다. 따라서 태양 전지는 태양에 닿는 햇빛의 일부만 포착합니다. 나머지는 전지를 통과하거나 표면에서 반사됩니다. 하지만 HJT 태양 전지는 3개의 광전지 소재 층을 사용하여 만들어집니다. 간단히 말해, 중간 층은 단결정 실리콘이고, 상단과 하단 층은 비정질 박막 실리콘입니다.

빛을 흡수하는 과정에서 첫 번째 광자는 상단의 비정질 실리콘 층에 도달합니다. 그런 다음 일부 햇빛을 포착하고 나머지는 중간 층으로 전달합니다. 중간 단결정 층은 대부분의 광자를 전기로 변환하고 나머지 광자는 하단 층에 주어지며, 하단 층은 그렇지 않으면 반사될 햇빛을 포착합니다.

의심할 여지 없이, 소량의 햇빛이 여전히 HJT 셀을 통과하지만 그 양은 기존 태양 전지보다 상당히 적습니다. 그래서, HJT 태양 전지 동일한 양의 햇빛에서 더 많은 전기를 생성합니다. 그리고 3층 기술 덕분에 HJT 태양 전지는 약 26.81%.

이종접합 태양전지의 장점

HJT 태양열 기술이 인기를 얻고 있는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 첫째, HJT 태양 전지는 표준 결정질 태양 전지보다 효율적입니다. 세포둘째, 실험실 수준에서 효율성이 26.81%에 가까워졌고, 앞으로 더 높아질 수도 있습니다.

또한, 더 높은 수준의 효율성을 달성하기 위해 사용되는 PERC와 같은 기술은 종종 비용이 많이 듭니다. 예를 들어, SunPower에서 제조한 Maxeon 셀은 모든 셀 뒤에 두꺼운 구리 블록이 있습니다. 이렇게 하면 효율성을 크게 향상시킬 수 있지만 구리는 값비싼 금속입니다. 이에 비해, HJT 태양 전지 비정질 실리콘을 사용하는데, 이는 비교적 저렴합니다. 따라서 더 낮은 비용으로 제조할 수 있습니다.

그럼에도 불구하고 제조업체는 다양한 HJT를 개발합니다. 태양의 효율 등급이 다른 패널입니다. 따라서 이는 다음에 따라 달라집니다. 규소 사용된 유형과 셀 기술의 통합은 가격에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 효율성이 400W+인 고효율 HJT 태양광 패널은 350달러가 들 수 있는 반면, 370W 패널은 약 185달러가 들 수 있습니다. 그러나 더 비싼 패널은 더 높은 성능과 더 긴 수명을 제공합니다.

좀 더 현실적인 아이디어를 얻으려면 다음을 상상해 보세요. HJT 패널 400W의 출력과 26.81%의 효율로 20년(하루 6시간) 동안 구동합니다. 서비스 수명 동안 4697.112KW의 전기를 생성합니다. 반면, 효율이 24%인 p형 단결정 실리콘 패널은 동일한 서비스 기간 동안 4204.800KW의 전기만 생성할 수 있습니다. 따라서 HJT 배터리는 장기적으로 더 경제적입니다.

마지막으로, HJT 태양 전지는 낮은 온도 계수를 가지고 있습니다. 낮은 온도 계수는 더 높은 온도에서 더 나은 성능을 의미합니다. HJT 전지는 약 -0.3%의 온도 계수를 가지고 있습니다. 또한, 더 높은 온도는 이러한 전지에 영향을 미치지 않으며, 결정질 또는 비정질 실리콘보다 사이클 동안 성능 손실이 적습니다. 세포.

결론

HJT의 비용 효율성 및 기타 이점 태양 전지 미래에 이 기술의 채택이 급격히 증가할 것임을 의미합니다. 결국 HJT 제조 공정은 PERC 기술보다 단계가 4개 적습니다.

Panasonic HIT 패널, REC Alpha 패널, SolarTech Universal을 포함하여 여러 회사가 이미 HJT 기술을 채택했습니다. 또한, ITRPV 2019 보고서HJT 태양 전지 시장 점유율은 12년 2026%에서 15년 2029%로 증가할 것으로 예상되며, 이는 이 기술을 도입하기에 매우 좋은 시점입니다.