Con el fin de obtener una mayor eficiencia y calidad, pero reducir el costo de fabricación, la tecnología de células solares siempre está evolucionando y mejorando. Las células solares PERC en la actualidad son populares en la industria fotovoltaica solar. PERC significa Emisor Pasivado y Celda Trasera .
Introducción a la tecnología PERC
Una célula solar PERC es simplemente una célula solar más eficiente , lo que significa que los paneles solares construidos con células PERC pueden convertir la luz solar en electricidad de manera más eficiente. Los paneles solares encapsulados con células solares PERC generalmente tienen un mejor desempeño que los paneles convencionales en condiciones de baja irradiancia y altas temperaturas. La tecnología PERC aumenta la eficiencia mediante la adición de una capa de película delgada de SiO2 o Al2O3 en la parte posterior de una célula solar tradicional , lo que proporciona varios beneficios a la eficiencia de la célula.
Además, la actualización a la fabricación de PERC no requiere muchas modificaciones a los procesos de fabricación de células existentes. Es un cambio relativamente fácil para que los fabricantes comiencen a producir celdas PERC de mayor eficiencia a bajo costo.
La diferencia entre las células solares PERC y las células solares estándar.
Una célula solar PERC no es muy diferente en su construcción de una célula solar fotovoltaica típica. Ambos tipos de tecnología solar utilizan obleas de silicio para generar un flujo de electrones que utilizan la radiación solar entrante, y la construcción general de los tipos de células es muy similar. La principal diferencia entre las células PERC y las células fotovoltaicas monocristalinas típicas es la integración de una capa de pasivación de la superficie posterior, que es una capa de material en la parte posterior de las células que proporciona tres beneficios principales que aumentan la eficiencia de las células.
¿Cómo una capa de pasivación de la superficie posterior conduce a ganancias en la eficiencia de las células solares? Estas son las tres formas en que la capa de pasivación en una célula solar PERC aumenta la eficiencia general:
1. Reflejo de luz desde el fondo de la celda.
Una capa de pasivación de la superficie posterior refleja la luz que pasa a través de la célula de silicio sin ser absorbida nuevamente dentro del silicio, lo que le da a la célula solar un segundo intento de absorción. Esta reflexión de la luz significa que la célula de silicio absorberá más radiación solar entrante, por lo que la célula se volverá más eficiente.
2. Reducción de la recombinación de la superficie posterior.
La adición de una capa de pasivación de la superficie posterior reduce la "recombinación de electrones" en la célula solar. En pocas palabras, la recombinación de electrones es la tendencia de los electrones a recombinarse, lo que provoca un bloqueo en el movimiento libre de electrones a través de la célula solar. Esta inhibición del movimiento de electrones libres conduce a eficiencias celulares menos que óptimas. En una célula solar PERC, la recombinación de electrones se reduce para aumentar la eficiencia.
3. Reducción de la absorción de calor
El tercer beneficio de una célula solar PERC es el reflejo de ciertas longitudes de onda de la luz. Una oblea de silicio en una célula solar solo puede absorber luz en longitudes de onda de hasta 1180 nanómetros (nm), y las ondas de luz de longitud de onda más alta pasan a través del silicio y son absorbidas por la lámina posterior de metal del panel solar, creando calor. Cuando las células solares se calientan, operan a menores eficiencias. La capa de pasivación de la superficie posterior en las células solares PERC está especialmente diseñada para reflejar la luz con una longitud de onda superior a 1180 nm, reduciendo la energía térmica en la célula solar y, en consecuencia, aumentando la eficiencia.
Pasos adicionales de la célula solar PERC.
La tecnología PERC puede ser tan poderosa es la ganancia de eficiencia obvia, pero la inversión mínima que se necesita para comenzar a fabricar células solares PERC en lugar de las células solares monocristalinas estándar. Para producir una celda PERC, se necesitan dos pasos de fabricación adicionales:
Aplicación de la capa de pasivación de la superficie posterior.
Grabado láser / químico para abrir pequeños bolsillos en la capa de pasivación
Estos dos pasos no agregan costos significativos al proceso de fabricación de células solares y dan como resultado una célula solar de mayor calidad y con mayor densidad energética. Una barrera clásica para la nueva tecnología de células solares es el costo de la producción de nuevos equipos, y las células solares PERC requieren muy poca inversión monetaria para actualizarse a un mejor producto.
Flujo de proceso de células solares PERC y PERF bifacial
El flujo del proceso PERC y BiPERC (PERF bifacial) se muestra en la siguiente imagen.
Beneficios de la tecnología PERC para la inversión solar fotovoltaica.
Los paneles solares construidos con tecnología PERC indican una mayor densidad de energía en las instalaciones solares. Esto implica que puede generar la misma cantidad de energía eléctrica con menos paneles solares PERC que con paneles solares más convencionales. En consecuencia, al necesitar menos paneles solares para su instalación, se pueden reducir sus costos. Además, cuantos menos paneles necesite, más flexibilidad tendrá en su techo para colocar los paneles. Si el espacio adecuado en el techo es limitado, el uso de paneles solares PERC o cualquier producto de panel de alta eficiencia puede hacer que una instalación solar sea capaz de la energía que necesita.
Reducir la cantidad de paneles solares que necesita tiene la ventaja de reducir los costos de equilibrio del sistema (BOS) para su sistema de energía solar. Los costos de BOS son generalmente cualquier costo involucrado en los componentes de instalación solar que no son los módulos solares en sí mismos. Los inversores , los estantes y el cableado tienen en cuenta todos los costos de BOS, y cuantos menos paneles necesite, menos componentes complementarios necesitará también.