Cella in doppio vetro PERC rappresenta un'importante svolta tecnologica nell'attuale campo fotovoltaico. Combina l'efficiente capacità di generazione di energia delle celle PERC e la durata dei moduli a doppio vetro ed è ampiamente utilizzato in vari ambienti complessi. La struttura tecnica delle celle a doppio vetro PERC comprende principalmente la struttura del nucleo della cella PERC e la struttura dell'imballaggio a doppio vetro. I due si completano a vicenda e migliorano notevolmente l'efficienza di conversione fotoelettrica, la resistenza meccanica e la resistenza ambientale della cella.
1. Struttura del nucleo cellulare PERC
La tecnologia PERC rappresenta un miglioramento rispetto alle tradizionali celle solari in silicio cristallino, concentrandosi sul design ottimizzato della parte posteriore della cella. La struttura tecnica principale delle celle PERC è costituita principalmente dalle seguenti parti.
Strato di passivazione dell'emettitore: le celle PERC hanno uno strato di passivazione aggiunto sul retro, solitamente composto da materiali di ossido di alluminio o nitruro di silicio. La funzione principale di questo strato di passivazione è ridurre la ricombinazione della superficie cellulare e migliorare l'efficienza di trasmissione dei portatori. Questo strato di materiale passivante può riflettere parte della luce solare che passa attraverso la cella e riutilizzare questi fotoni per aumentare la quantità di assorbimento della luce. Allo stesso tempo, lo strato di passivazione può anche ridurre efficacemente la perdita per ricombinazione degli elettroni superficiali e aumentare la tensione a circuito aperto della cella.
Campo della superficie posteriore (BSF): il campo della superficie posteriore è un'altra struttura chiave delle celle PERC. Formando una barriera elettronica sul retro della cellula, la BSF può impedire ai portatori minoritari di fuoriuscire dalla cellula, riducendo così la perdita di portatori per ricombinazione. Questo design migliora notevolmente l'efficienza di conversione fotoelettrica della cella, soprattutto sotto la luce infrarossa a lunga lunghezza d'onda, le prestazioni delle celle PERC sono ancora migliori.
Strato antiriflesso anteriore: per migliorare ulteriormente l'efficienza di assorbimento della luce, la parte anteriore della cella PERC è solitamente rivestita con un rivestimento antiriflesso, solitamente realizzato in materiale di nitruro di silicio. Questo rivestimento può ridurre la riflessione della luce solare sulla superficie della cella e aumentare la quantità di luce che entra nel wafer di silicio, migliorando così l'efficienza di conversione fotoelettrica della cella.
Struttura dell'imballaggio a doppio vetro: oltre alla tecnologia di base delle celle PERC, un'altra caratteristica chiave delle celle a doppio vetro PERC è l'uso della struttura dell'imballaggio a doppio vetro. Questo design dell'imballaggio non solo migliora la stabilità e la durata del modulo cella, ma può anche adattarsi meglio a condizioni ambientali complesse.
2. La struttura a doppio vetro delle celle a doppio vetro PERC si riferisce all'uso di vetro temperato su entrambi i lati della cella per l'imballaggio. Rispetto ai tradizionali moduli a vetro singolo, i moduli a doppio vetro sono più durevoli, possono sopportare maggiori sollecitazioni meccaniche e non sono facilmente influenzati dall'ambiente esterno. Questo design riduce efficacemente i danni alla batteria causati da fattori esterni quali espansione e contrazione termica, erosione del vento e della sabbia e penetrazione dell'umidità, prolungando così la durata della batteria.
Strato di pellicola EVA: nella struttura a doppio vetro, il wafer di silicio della batteria PERC è inserito tra due pezzi di vetro temperato e incapsulato da una pellicola EVA (copolimero etilene-acetato di vinile). La pellicola EVA può proteggere il wafer di silicio della batteria e impedire l'intrusione di umidità e impurità esterne. Allo stesso tempo, ha una buona trasparenza ottica per garantire che l'energia luminosa possa essere trasmessa in modo efficiente. Inoltre, la flessibilità della pellicola EVA può assorbire la forza d'impatto del modulo durante il trasporto e l'installazione ed evitare danni al wafer di silicio della batteria.
Design del telaio: i telai delle batterie a doppio vetro PERC sono generalmente realizzati in lega di alluminio o altri materiali resistenti alla corrosione. Questi telai non solo forniscono supporto meccanico ai componenti della batteria, ma impediscono anche all'umidità e ad altri contaminanti di penetrare nei componenti dai lati, migliorando ulteriormente la tenuta e la durata dei componenti. Nei componenti a doppio vetro con design senza cornice, anche la scelta dei materiali di tenuta è molto critica. Per l'incapsulamento viene solitamente utilizzato silicone o polimero ad alta resistenza per garantire la tenuta complessiva e le prestazioni protettive della batteria.
