ما الذي يتضمنه الهيكل الفني للخلية الزجاجية المزدوجة PERC على وجه التحديد؟

PERC خلية زجاجية مزدوجة يعد طفرة تكنولوجية مهمة في المجال الكهروضوئي الحالي. فهو يجمع بين قدرة توليد الطاقة الفعالة لخلايا PERC ومتانة الوحدات الزجاجية المزدوجة، ويستخدم على نطاق واسع في مختلف البيئات المعقدة. يشتمل الهيكل الفني لخلايا PERC المزدوجة الزجاج بشكل أساسي على الهيكل الأساسي لخلية PERC وهيكل التغليف المزدوج الزجاج. يكمل الاثنان بعضهما البعض ويحسنان بشكل كبير كفاءة التحويل الكهروضوئي والقوة الميكانيكية والمقاومة البيئية للخلية.

1. البنية الأساسية لخلية PERC
تعد تقنية PERC تحسينًا للخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون البلورية التقليدية، مع التركيز على التصميم الأمثل للجزء الخلفي من الخلية. يتكون الهيكل الفني الأساسي لخلايا PERC بشكل أساسي من الأجزاء التالية.
طبقة تخميل الباعث: تحتوي خلايا PERC على طبقة تخميل مضافة إلى الخلف، وتتكون عادةً من أكسيد الألومنيوم أو مواد نيتريد السيليكون. وتتمثل المهمة الرئيسية لطبقة التخميل هذه في تقليل إعادة تركيب سطح الخلية وتحسين كفاءة نقل الناقلات. يمكن لهذه الطبقة من مادة التخميل أن تعكس جزءًا من ضوء الشمس الذي يمر عبر الخلية وتعيد استخدام هذه الفوتونات لزيادة كمية امتصاص الضوء. وفي الوقت نفسه، يمكن لطبقة التخميل أيضًا أن تقلل بشكل فعال من فقدان إعادة التركيب للإلكترونات السطحية وتزيد من جهد الدائرة المفتوحة للخلية.
مجال السطح الخلفي (BSF): يعد حقل السطح الخلفي بنية رئيسية أخرى لخلايا PERC. من خلال تشكيل حاجز إلكتروني على الجزء الخلفي من الخلية، يمكن لـ BSF منع حاملات الأقلية من الهروب من الخلية، وبالتالي تقليل فقدان إعادة التركيب للحاملات. يعمل هذا التصميم على تحسين كفاءة التحويل الكهروضوئي للخلية بشكل كبير، خاصة تحت ضوء الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي الطويل، كما أن أداء خلايا PERC أفضل.
الطبقة الأمامية المضادة للانعكاس: من أجل زيادة تعزيز كفاءة امتصاص الضوء، عادة ما يتم طلاء الجزء الأمامي من خلية PERC بطبقة مضادة للانعكاس، وعادة ما تكون مصنوعة من مادة نيتريد السيليكون. هذا الطلاء يمكن أن يقلل من انعكاس ضوء الشمس على سطح الخلية ويزيد من كمية الضوء التي تدخل رقاقة السيليكون، وبالتالي تحسين كفاءة التحويل الكهروضوئي للخلية.
هيكل التغليف المزدوج الزجاج: بالإضافة إلى التكنولوجيا الأساسية لخلايا PERC، هناك ميزة رئيسية أخرى لخلايا PERC المزدوجة الزجاج وهي استخدام هيكل التغليف المزدوج الزجاج. لا يعمل تصميم العبوة هذا على تحسين الاستقرار وعمر الخدمة لوحدة الخلية فحسب، بل يمكنه أيضًا التكيف بشكل أفضل مع الظروف البيئية المعقدة.

2. يشير هيكل الزجاج المزدوج لخلايا الزجاج المزدوج PERC إلى استخدام الزجاج المقسى على جانبي الخلية للتغليف. بالمقارنة مع الوحدات التقليدية ذات الزجاج الواحد، فإن الوحدات ذات الزجاج المزدوج أكثر متانة، ويمكن أن تتحمل ضغطًا ميكانيكيًا أكبر، ولا تتأثر بسهولة بالبيئة الخارجية. يقلل هذا التصميم بشكل فعال من تلف البطارية الناجم عن العوامل الخارجية مثل التمدد الحراري والانكماش، وتآكل الرياح والرمال، واختراق الرطوبة، وبالتالي إطالة عمر خدمة البطارية.
طبقة فيلم EVA: في الهيكل الزجاجي المزدوج، يتم وضع رقاقة السيليكون الخاصة ببطارية PERC بين قطعتين من الزجاج المقسى ومغلفة بفيلم EVA (كوبوليمر أسيتات فينيل الإيثيلين). يمكن لفيلم EVA حماية رقاقة السيليكون الخاصة بالبطارية ومنع تسرب الرطوبة والشوائب الخارجية. وفي الوقت نفسه، تتمتع بشفافية بصرية جيدة لضمان إمكانية نقل الطاقة الضوئية بكفاءة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لمرونة طبقة EVA أن تمتص قوة تأثير الوحدة أثناء النقل والتركيب، وتجنب تلف رقاقة السيليكون للبطارية.
تصميم الإطار: عادةً ما تكون إطارات بطاريات PERC ذات الزجاج المزدوج مصنوعة من سبائك الألومنيوم أو مواد أخرى مقاومة للتآكل. لا توفر هذه الإطارات الدعم الميكانيكي لمكونات البطارية فحسب، بل تمنع أيضًا الرطوبة والملوثات الأخرى من اختراق المكونات من الجوانب، مما يزيد من تحسين الختم وعمر الخدمة للمكونات. في المكونات الزجاجية المزدوجة ذات التصميم بدون إطار، يعد اختيار مواد الختم أمرًا بالغ الأهمية أيضًا. عادة ما يتم استخدام السيليكون أو البوليمر عالي القوة للتغليف لضمان أداء الختم والحماية الشامل للبطارية.