Tế bào kính đôi PERC là bước đột phá công nghệ quan trọng trong lĩnh vực quang điện hiện nay. Nó kết hợp khả năng phát điện hiệu quả của tế bào PERC và độ bền của mô-đun kính đôi, đồng thời được sử dụng rộng rãi trong nhiều môi trường phức tạp khác nhau. Cấu trúc kỹ thuật của tế bào kính đôi PERC chủ yếu bao gồm cấu trúc lõi tế bào PERC và cấu trúc bao bì kính đôi. Cả hai bổ sung cho nhau và cải thiện đáng kể hiệu suất chuyển đổi quang điện, độ bền cơ học và khả năng chống chịu môi trường của tế bào.
1. Cấu trúc lõi tế bào PERC
Công nghệ PERC là một cải tiến của pin mặt trời silicon tinh thể truyền thống, tập trung vào thiết kế tối ưu hóa mặt sau của pin. Cấu trúc kỹ thuật cốt lõi của tế bào PERC chủ yếu bao gồm các phần sau.
Lớp thụ động phát xạ: Tế bào PERC có một lớp thụ động được thêm vào phía sau, thường bao gồm các vật liệu oxit nhôm hoặc silicon nitride. Chức năng chính của lớp thụ động này là làm giảm sự tái hợp của bề mặt tế bào và cải thiện hiệu suất truyền của chất mang. Lớp vật liệu thụ động này có thể phản xạ một phần ánh sáng mặt trời đi qua tế bào và tái sử dụng các photon này để tăng lượng hấp thụ ánh sáng. Đồng thời, lớp thụ động cũng có thể làm giảm hiệu quả sự mất mát tái hợp của các electron bề mặt và tăng điện áp mạch hở của tế bào.
Trường bề mặt sau (BSF): Trường bề mặt sau là một cấu trúc quan trọng khác của các ô PERC. Bằng cách hình thành một hàng rào điện tử ở mặt sau tế bào, BSF có thể ngăn chặn các chất mang thiểu số thoát ra khỏi tế bào, do đó làm giảm sự mất mát tái hợp của các chất mang. Thiết kế này cải thiện đáng kể hiệu suất chuyển đổi quang điện của tế bào, đặc biệt là dưới ánh sáng hồng ngoại bước sóng dài, hiệu suất của tế bào PERC thậm chí còn tốt hơn.
Lớp chống phản chiếu phía trước: Để nâng cao hơn nữa hiệu quả hấp thụ ánh sáng, mặt trước của tế bào PERC thường được phủ một lớp chống phản chiếu, thường được làm bằng vật liệu silicon nitride. Lớp phủ này có thể làm giảm sự phản xạ của ánh sáng mặt trời trên bề mặt tế bào và tăng lượng ánh sáng đi vào tấm wafer silicon, từ đó cải thiện hiệu suất chuyển đổi quang điện của tế bào.
Cấu trúc bao bì kính đôi: Ngoài công nghệ cốt lõi của tế bào PERC, một tính năng chính khác của tế bào kính đôi PERC là sử dụng cấu trúc bao bì kính đôi. Thiết kế bao bì này không chỉ cải thiện độ ổn định và tuổi thọ của mô-đun di động mà còn có thể thích ứng tốt hơn với các điều kiện môi trường phức tạp.
2. Cấu trúc kính đôi của ô kính đôi PERC đề cập đến việc sử dụng kính cường lực ở cả hai mặt của ô để đóng gói. So với các mô-đun kính đơn truyền thống, mô-đun kính đôi có độ bền cao hơn, có thể chịu được áp lực cơ học lớn hơn và không dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài. Thiết kế này giúp giảm hiệu quả hư hỏng cho pin do các yếu tố bên ngoài gây ra như giãn nở và co lại nhiệt, xói mòn do gió và cát cũng như sự xâm nhập của hơi ẩm, từ đó kéo dài tuổi thọ của pin.
Lớp màng EVA: Trong cấu trúc kính đôi, tấm silicon của pin PERC được kẹp giữa hai miếng kính cường lực và được bao bọc bởi màng EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer). Màng EVA có thể bảo vệ tấm silicon của pin và ngăn chặn sự xâm nhập của hơi ẩm và tạp chất bên ngoài. Đồng thời, nó có độ trong suốt quang học tốt để đảm bảo năng lượng ánh sáng có thể được truyền đi một cách hiệu quả. Ngoài ra, tính linh hoạt của màng EVA có thể hấp thụ lực tác động của mô-đun trong quá trình vận chuyển và lắp đặt, đồng thời tránh làm hỏng tấm wafer silicon của pin.
Thiết kế khung: Khung của pin kính đôi PERC thường được làm bằng hợp kim nhôm hoặc các vật liệu chống ăn mòn khác. Những khung này không chỉ cung cấp sự hỗ trợ cơ học cho các bộ phận của pin mà còn ngăn hơi ẩm và các chất gây ô nhiễm khác xâm nhập vào các bộ phận từ các phía, cải thiện hơn nữa khả năng bịt kín và tuổi thọ của các bộ phận. Trong các thành phần kính đôi có thiết kế không khung, việc lựa chọn vật liệu bịt kín cũng rất quan trọng. Silicon hoặc polymer có độ bền cao thường được sử dụng để đóng gói nhằm đảm bảo hiệu suất bảo vệ và bịt kín tổng thể của pin.
