Guide d'achat de la cellule solaire HJT

Qu'est-ce qu'un panneau solaire à hétérojunction?

Les panneaux solaires à hétérojonction (HJT) sont similaires aux panneaux homogénéisés standard dans leur assemblage, mais la différence clé réside dans la structure de la cellule solaire elle-même.La technologie HJT intègre plusieurs matériaux et des cellules de conception avancées pour améliorer l'efficacité et les performancesVoici une ventilation des matériaux, de la structure et du processus de fabrication utilisés dans les panneaux HJT:

Matériaux clés utilisés dans les cellules HJT:

D'une teneur en silicium (c-Si) cristalline:

Le silicium cristallin est un matériau largement utilisé pour les cellules solaires à homojonction standard.à la différence des panneaux classiques qui peuvent également utiliser du silicium polycristallin.

Pour l'utilisation dans le traitement de la chaleur, les éléments suivants sont utilisés:

Le silicium amorphe, couramment utilisé dans la technologie photovoltaïque à film mince, joue un rôle crucial dans les cellules HJT.en le transformant en silicium amorphe hydrogéné (a-Si)

Cette version est plus facile à doper et a une bande passante plus large, ce qui la rend idéale pour les cellules HJT.

Oxyde d'indium d'étain (ITO):

L'ITO est le matériau de choix pour la couche d'oxyde conducteur transparent (TCO) dans les cellules HJT.ce qui en fait une couche externe efficace pour la capture d'énergieCependant, des recherches sont en cours pour trouver des alternatives sans indium afin de réduire les coûts sans compromettre les performances.

Structure des cellules solaires HJT

Les cellules HJT combinent des couches de silicium monocristallin et de silicium amorphe à film mince, créant une conception hybride qui améliore à la fois l'absorption de la lumière et la conversion d'énergie.Le silicium monocristallin sert de substrat principal, tandis que les couches amorphes de silicium agissent comme couches de passivation, réduisant les défauts et améliorant l'efficacité.la couche TCO (souvent en ITO) assure une bonne conductivité et permet le passage de la lumière du soleil.

Les avantages de la technologie HJT

La combinaison de ces matériaux permet aux panneaux solaires HJT d'obtenir une efficacité et des performances plus élevées que les technologies solaires traditionnelles, en particulier en termes de bifacialité.performances à faible luminosité, et la stabilité à long terme.

La couche d'absorption d'une cellule solaire hétérojointe est constituée d'une plaque de silicium (c-Si) cristalline (couche bleue) coincée entre deux silicone amorphe intrinsèquement hydrogéné mince (i-a-Si:H) couches (couches jaunes)Au-dessus de chaque couche intrinsèque, des couches de silicium amorphe (a-Si:H) hydrogénées dopées (couches rouges et vertes) sont ajoutées.Le nombre de couches d'oxyde conducteur transparent (TCO) dépend du fait que la cellule HJT est monofaciale ou bifaciale.Dans les cellules monofaciales, le côté arrière est recouvert d'une couche métallique, qui agit comme le conducteur.

Comment fonctionnent les panneaux solaires hétérojunction?

Les panneaux solaires à hétérojunction (HJT) fonctionnent selon le même principe de base que les autres modules photovoltaïques (PV), en utilisant l'effet photovoltaïque pour convertir la lumière du soleil en électricité.ils intègrent une structure unique avec trois couches de matériaux absorbants, combinant les technologies à film mince et les technologies photovoltaïques traditionnelles pour améliorer l'efficacité.

Comment fonctionne le processus:

Lorsque la lumière du soleil frappe le panneau, les photons sont absorbés par la jonction P-N de la cellule, excitant les électrons et créant des paires d'électrons-trous (e-h).

1. Excitation électronique: Un photon frappe la couche d'absorbeur à la jonction P-N, excitant un électron et le faisant se déplacer vers la bande de conduction, formant une paire électron-trous.

2Flux de courant: L'électron excité est collecté par le terminal connecté à la couche dopée en P, générant un courant électrique qui circule à travers la charge.

3. Recombinaison électronique: Après avoir traversé la charge, l'électron retourne au contact arrière de la cellule et se recombine avec un trou, complétant le cycle électron-trous.Ce processus se répète sans cesse à mesure que l'électricité est produite..

Réduction de la recombinaison de surface pour une efficacité accrue:

Dans les modules photovoltaïques classiques au silicium cristallin (c-Si), un phénomène connu sous le nom de recombinaison de surface peut réduire l'efficacité.Cela se produit lorsque les électrons excités se recombinent avec des trous à la surface du matériau avant d'être collectésLes cellules HJT minimisent la recombinaison de surface en ajoutant un film semi-conducteur passivateur avec une bande passante plus large, fabriqué à partir de silicium amorphe hydrogéné (a-Si: H),Cette couche tampon ralentit le flux des charges suffisamment pour créer une tension élevée tout en empêchant la recombinaison,augmentant ainsi l'efficacité globale.

Absorption de photons à trois couches:

Les cellules solaires HJT absorbent les photons et les convertissent en électricité par un processus en plusieurs étapes impliquant trois couches de semi-conducteurs:

1La couche externe a-Si:H absorbe d'abord les photons entrants et les convertit en électricité.

2La majeure partie de la lumière du soleil est absorbée par la couche de c-Si, qui a le plus haut rendement de conversion des matériaux de la cellule.

3Les photons restants sont absorbés par la couche arrière a-Si:H, complétant le processus.

Ce mécanisme d'absorption en trois étapes permet aux cellules HJT d'atteindre des rendements solaires allant jusqu'à 26,7%, dépassant les cellules monofaciales traditionnelles.

Les avantages des panneaux solaires à hétérojunction

Les panneaux solaires à hétérojunction (HJT) offrent plusieurs avantages clés en raison de leur technologie de pointe, ce qui les rend très prometteurs dans l'industrie solaire.

Haute efficacité

Les panneaux HJT atteignent un rendement de conversion de 26,07% pour les modules monofaciaux et de plus de 30% pour les modules bifaciaux.idéal pour les applications à espace limité ou à forte demande énergétique.

Excellent coefficient de température

La technologie HJT est moins sensible aux changements de température, conservant des performances élevées même dans des environnements chauds où les modules standard en silicium cristallin (c-Si) souffrent généralement d'une efficacité réduite.Cela rend les panneaux HJT particulièrement adaptés aux régions à températures élevées.

Bifacialité élevée

Les cellules HJT présentent un facteur de bifacialité de 92%, ce qui les rend très efficaces dans les conceptions de panneaux bifaciaux.Cette caractéristique est de plus en plus populaire pour les installations à grande échelle qui bénéficient de la lumière réfléchie (albedo), maximisant la production d'énergie des deux côtés du panneau.

Processus de fabrication simplifié

Bien que les cellules HJT nécessitent quelques étapes supplémentaires dans le processus de fabrication, cela n'augmente pas significativement les coûts.et que les coûts de l'équipement continuent de diminuer, la technologie HJT montre un fort potentiel d'adoption généralisée à l'avenir.

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