پانل های خورشیدی HJT چیست؟

پنل‌های خورشیدی HJT چه هستند؟

پنل‌های خورشیدی هتروجانکشن (HJT) - که با نام‌های هتروجانکشن سیلیکونی (SHJ) یا پنل‌های HIT (هتروجانکشن با لایه نازک ذاتی) نیز شناخته می‌شوند - نشان‌دهنده یک ادغام پیشرفته از فناوری‌های خورشیدی کریستالی و لایه نازک هستند. این سلول‌های خورشیدی که بر پایه سیلیکون تک‌کریستالی نوع N ساخته شده‌اند، با سیلیکون آمورف ذاتی و دوپ شده لایه‌بندی شده‌اند و در نتیجه راندمان فوق‌العاده بالا، دوام و عملکرد دوطرفه برتری دارند.

ساختار پیشرفته و فرآیند تولید

پنل‌های خورشیدی HJT از طریق یک فرآیند ساخت چند لایه پیچیده مهندسی می‌شوند که با یک ویفر سیلیکونی تک‌کریستالی نوع N با خلوص بالا به عنوان زیرلایه اصلی آغاز می‌شود. این سلول پایه تحت یک فرآیند رسوب‌گذاری دقیق قرار می‌گیرد که در آن لایه‌های فوق‌العاده نازک سیلیکون آمورف ذاتی (بدون دوپ) بر روی هر دو سطح اعمال می‌شود و پس از آن لایه‌های سیلیکون آمورف دوپ شده قرار می‌گیرند. این ساختار پیچیده، چندین هتروجانکشن را بین لایه‌های سیلیکون کریستالی و سیلیکون آمورف ایجاد می‌کند و به طور قابل توجهی جداسازی حامل‌های بار و راندمان جمع‌آوری را افزایش می‌دهد. فرآیند تولید به تجهیزات تخصصی و محیط‌های کنترل‌شده نیاز دارد که معمولاً در دماهای پایین‌تر از تولید سلول‌های خورشیدی معمولی کار می‌کند تا خواص رابط ظریف حفظ شود و تخریب حرارتی به حداقل برسد.

مزایای عملکرد بی‌نظیر

معماری منحصربه‌فرد پنل‌های HJT، ویژگی‌های عملکردی استثنایی را ارائه می‌دهد که از فناوری‌های خورشیدی معمولی فراتر می‌رود. با ترکیب راندمان بالای سیلیکون تک‌کریستالی با خواص غیرفعال‌سازی سطح عالی سیلیکون آمورف، سلول‌های HJT به راندمان تبدیل معمولاً بین 24٪ تا 26٪ می‌رسند و نمونه‌های اولیه آزمایشگاهی از 26٪ فراتر می‌روند. ساختار متقارن و ضریب دمایی پایین (تقریباً -0.25٪ در هر °C) عملکرد پایدار را در شرایط واقعی، از جمله محیط‌های با دمای بالا که در آن پنل‌های سنتی دچار افت راندمان قابل توجهی می‌شوند، تضمین می‌کند. علاوه بر این، طراحی دوطرفه نور منعکس شده و پراکنده را از سمت عقب جذب می‌کند و به طور بالقوه بازده انرژی را تا 25٪ بسته به آلبدوی سطح و پیکربندی نصب افزایش می‌دهد.

دوام و طول عمر افزایش یافته

پنل‌های HJT قابلیت اطمینان بالاتری را نشان می‌دهند و طول عمر عملیاتی طولانی‌تری نسبت به فناوری‌های فتوولتائیک معمولی دارند. لایه‌های سیلیکون آمورف ذاتی، غیرفعال‌سازی سطح برجسته‌ای را ارائه می‌دهند که به طور چشمگیری بازترکیب حامل‌ها را در سطوح سیلیکون کاهش می‌دهد و راندمان بالاتری را در طول زمان حفظ می‌کند. روش ساخت و انتخاب مواد منجر به نرخ تخریب استثنایی پایین می‌شود و چندین تولیدکننده 90٪ از توان خروجی اولیه را پس از 25 سال کارکرد تضمین می‌کنند. علاوه بر این، ساختار سلولی قوی مقاومت بیشتری در برابر تخریب ناشی از پتانسیل (PID) و تخریب ناشی از نور (LID) نشان می‌دهد، که مکانیسم‌های خرابی رایج در پنل‌های خورشیدی استاندارد هستند که می‌توانند عملکرد بلندمدت و بازگشت سرمایه را به خطر بیندازند.

مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی

از منظر پایداری، فناوری HJT چندین مزیت متمایز را ارائه می‌دهد. فرآیند تولید در مقایسه با تولید سلول‌های خورشیدی معمولی، انرژی و مواد سیلیکونی کمتری در هر وات مصرف می‌کند، در حالی که راندمان بالاتر به نیازهای فضایی کاهش‌یافته برای توان خروجی معادل تبدیل می‌شود. ضریب دمایی برتر و افزایش دوطرفه، برداشت انرژی را در هر ظرفیت نصب شده افزایش می‌دهد و هزینه برق (LCOE) را در شرایط آب و هوایی مختلف به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد. اگرچه هزینه‌های تولید اولیه همچنان بالاتر از فناوری PERC اصلی است، نوآوری‌های فرآیند مداوم و اثرات مقیاس‌بندی به طور پیوسته در حال بهبود رقابت‌پذیری هزینه هستند و در عین حال مزایای عملکردی را حفظ می‌کنند که ارزش طول عمر بیشتری را ارائه می‌دهند.

موقعیت بازار و چشم‌انداز آینده

فناوری HJT به عنوان تولیدکنندگان به دنبال راه‌هایی برای فراتر رفتن از محدودیت‌های راندمان سلول‌های خورشیدی معمولی هستند، کشش قابل توجهی در بازار به دست آورده است. پنل‌های HJT که در حال حاضر یک بخش ممتاز از بازار فتوولتائیک را نشان می‌دهند، به ویژه برای نصب‌های محدود به فضا و برنامه‌هایی که حداکثر بازده انرژی را می‌طلبند، مورد توجه قرار می‌گیرند. تحقیقات در حال انجام بر کاهش مصرف نقره از طریق تکنیک‌های متالیزاسیون پیشرفته، ادغام فناوری‌های اتصال سیم هوشمند و توسعه پیکربندی‌های پشت سر هم با سلول‌های پرووسکایت متمرکز است که به طور بالقوه می‌تواند راندمان را به بیش از 30٪ برساند. با مقیاس‌بندی تولید و ادامه نوآوری‌های تولید برای کاهش هزینه‌ها، فناوری HJT در موقعیتی قرار دارد که از یک راه‌حل ممتاز به یک گزینه اصلی در انتقال جهانی به سمت تولید انرژی خورشیدی با راندمان فوق‌العاده بالا تبدیل شود.