მოვიდა ფოტოელექტროსადგურების დიდი ცვლილება.ვინ იქნება შემდეგი ძირითადი ტექნოლოგია?

2022 წელი გამოწვევებით სავსე წელია მთელი მსოფლიოსთვის.ახალი ჩემპიონების ეპიდემია ჯერ ბოლომდე არ დასრულებულა და ამას მოჰყვა კრიზისი რუსეთსა და უკრაინაში.ამ რთულ და არასტაბილურ საერთაშორისო ვითარებაში მსოფლიოს ყველა ქვეყნის ენერგოუსაფრთხოებაზე მოთხოვნა დღითიდღე იზრდება.

მომავალში მზარდი ენერგეტიკული უფსკრულის დასაძლევად, ფოტოელექტრული ინდუსტრია ფეთქებადი ზრდა მიიპყრო.ამავდროულად, სხვადასხვა საწარმო ასევე აქტიურად უწევს ახალი თაობის ფოტოელექტრული უჯრედების ტექნოლოგიის პოპულარიზაციას მაღალმთიანი ბაზრის ხელში ჩაგდების მიზნით.

უჯრედის ტექნოლოგიის განმეორებითი მარშრუტის გაანალიზებამდე უნდა გავიგოთ ფოტოელექტრული ენერგიის წარმოების პრინციპი.

ფოტოელექტრული ენერგიის გამომუშავება არის ტექნოლოგია, რომელიც იყენებს ნახევარგამტარული ინტერფეისის ფოტოელექტრული ეფექტს სინათლის ენერგიის პირდაპირ ელექტრო ენერგიად გადაქცევისთვის.მისი მთავარი პრინციპია ნახევარგამტარის ფოტოელექტრული ეფექტი: სინათლის მიერ გამოწვეული ჰეტეროგენული ნახევარგამტარის ან ნახევარგამტარის სხვადასხვა ნაწილებსა და ლითონის შეერთებას შორის პოტენციური სხვაობის ფენომენი.

როდესაც ფოტონები ანათებენ ლითონს, ენერგია შეიძლება შეიწოვოს მეტალში მყოფი ელექტრონის მიერ, ხოლო ელექტრონი შეიძლება გაფრინდეს ლითონის ზედაპირიდან და გახდეს ფოტოელექტრონი.სილიციუმის ატომებს აქვთ ოთხი გარე ელექტრონი.თუ ფოსფორის ატომები ხუთი გარე ელექტრონით შეჰყავთ სილიკონის მასალებში, N- ტიპის სილიკონის ვაფლები შეიძლება წარმოიქმნას;თუ ბორის ატომები სამი გარე ელექტრონით შეჰყავთ სილიკონის მასალაში, შეიძლება წარმოიქმნას P-ტიპის სილიკონის ჩიპი."

P ტიპის ბატარეის ჩიპი და N ტიპის ბატარეის ჩიპი შესაბამისად მზადდება P ტიპის სილიკონის ჩიპი და N ტიპის სილიკონის ჩიპი სხვადასხვა ტექნოლოგიებით.

2015 წლამდე ალუმინის უკანა ველის (BSF) ბატარეის ჩიპები თითქმის მთელ ბაზარს იკავებდა.

ალუმინის უკანა ბატარეა ბატარეის ყველაზე ტრადიციული მარშრუტია: კრისტალური სილიკონის ფოტოელექტრული უჯრედის PN შეერთების მომზადების შემდეგ, ალუმინის ფირის ფენა დეპონირებულია სილიკონის ჩიპის განათების ზედაპირზე P+ ფენის მოსამზადებლად, რითაც წარმოიქმნება ალუმინის უკანა ველი. მაღალი და დაბალი შეერთების ელექტრული ველის ფორმირება და ღია წრედის ძაბვის გაუმჯობესება.

თუმცა, ალუმინის უკანა ბატარეის დასხივების წინააღმდეგობა ცუდია.ამავდროულად, მისი ლიმიტის კონვერტაციის ეფექტურობა მხოლოდ 20% -ია, ხოლო კონვერტაციის რეალური მაჩვენებელი უფრო დაბალია.მიუხედავად იმისა, რომ ბოლო წლების განმავლობაში, ინდუსტრიამ გააუმჯობესა BSF ბატარეის პროცესი, მაგრამ მისი თანდაყოლილი შეზღუდვების გამო, გაუმჯობესება არ არის დიდი, რაც ასევე არის იმის მიზეზი, რომ იგი განზრახული უნდა შეიცვალოს.

2015 წლის შემდეგ Perc ბატარეის ჩიპების ბაზრის წილი სწრაფად გაიზარდა.

Perc ბატარეის ჩიპი განახლებულია ჩვეულებრივი ალუმინის უკანა ბატარეის ჩიპისგან.ბატარეის უკანა მხარეს დიელექტრიკული პასივაციის ფენის მიმაგრებით, ფოტოელექტრული დანაკარგი წარმატებით მცირდება და კონვერტაციის ეფექტურობა უმჯობესდება.

2015 წელი იყო ფოტოელექტრული უჯრედების ტექნოლოგიური ტრანსფორმაციის პირველი წელი.ამ წელს დასრულდა Perc ტექნოლოგიის კომერციალიზაცია და ბატარეების მასობრივი წარმოების ეფექტურობამ პირველად გადააჭარბა ალუმინის უკანა ბატარეების ლიმიტის კონვერტაციის ეფექტურობას 20%-ით, ოფიციალურად შესვლის მასობრივი წარმოების ეტაპზე.

ტრანსფორმაციის ეფექტურობა წარმოადგენს უფრო მაღალ ეკონომიკურ სარგებელს.მასობრივი წარმოების შემდეგ, Perc-ის ბატარეის ჩიპების ბაზრის წილი სწრაფად გაიზარდა და გადავიდა სწრაფი ზრდის ეტაპზე.ბაზრის წილი გაიზარდა 10.0%-დან 2016 წელს 91.2%-მდე 2021 წელს. ამჟამად ის გახდა ბაზარზე ბატარეის ჩიპების მომზადების ტექნოლოგიის მთავარი სტანდარტი.

კონვერტაციის ეფექტურობის თვალსაზრისით, Perc ბატარეების ფართომასშტაბიანი წარმოების საშუალო კონვერტაციის ეფექტურობა 2021 წელს მიაღწევს 23.1%-ს, 0.3%-ით უფრო მაღალი ვიდრე 2020 წელს.

თეორიული ზღვრული ეფექტურობის პერსპექტივიდან, მზის ენერგიის კვლევის ინსტიტუტის გაანგარიშებით, P- ტიპის მონოკრისტალური სილიკონის Perc ბატარეის თეორიული ზღვრული ეფექტურობა არის 24,5%, რაც ძალიან ახლოსაა თეორიულ ლიმიტულ ეფექტურობასთან ამჟამად და შეზღუდულია. მომავალში გაუმჯობესების ადგილი.

მაგრამ ამჟამად Perc არის ყველაზე გავრცელებული ბატარეის ჩიპ ტექნოლოგია.CPI-ის მიხედვით, 2022 წლისთვის PERC ბატარეების მასობრივი წარმოების ეფექტურობა 23.3%-ს მიაღწევს, წარმოების სიმძლავრე 80%-ზე მეტს შეადგენს და ბაზრის წილი კვლავ პირველ ადგილზე იქნება.

მიმდინარე N- ტიპის ბატარეას აქვს აშკარა უპირატესობები კონვერტაციის ეფექტურობაში და გახდება შემდეგი თაობის მთავარი.

N- ტიპის ბატარეის ჩიპის მუშაობის პრინციპი ადრე იყო დანერგილი.არ არსებობს არსებითი განსხვავება ორი ტიპის ბატარეის თეორიულ საფუძველს შორის.თუმცა, საუკუნეში B-სა და P-ის გავრცელების ტექნოლოგიაში არსებული განსხვავებების გამო, მათ აქვთ განსხვავებული გამოწვევები და განვითარების პერსპექტივები სამრეწველო წარმოებაში.

P ტიპის ბატარეის მომზადების პროცესი შედარებით მარტივია და ღირებულება დაბალია, მაგრამ არის გარკვეული უფსკრული P ტიპის ბატარეასა და N ტიპის ბატარეას შორის კონვერტაციის ეფექტურობის თვალსაზრისით.N ტიპის ბატარეის პროცესი უფრო რთულია, მაგრამ მას აქვს მაღალი კონვერტაციის ეფექტურობის უპირატესობა, სინათლის შესუსტება და კარგი სუსტი სინათლის ეფექტი.