تکنولوژی PERC خورشیدی چیست؟

دانشمندان و مهندسان در عصر تحول دیجیتال به طور مداوم در حال کار بر روی تکنولوژی‌های مختلف پنل‌های خورشیدی هستند تا بتوانند عملکردشان را افزایش دهند و بازگشت سرمایه را سریع‌تر کند. در حال حاضر می‌توان گفت سازندگان پنل‌های خورشیدی بر روی لبه تیغ حرکت می‌کنند و هر چند وقت یک بار شاهد معرفی تکنولوژی جدید در زمینه ساخت پنل‌های خورشیدی می‌باشیم. یکی از جدیدترین روش‌هایی که منجر به افزایش بازدهی این پنل‌ها شده، کار کردن بر روی توسعه یک فرایند صنعتی پیشرفته passivated emitter و rear cell که به اختصار (PERC) گفته می‌شود، می‌باشد. معرفی تکنولوژی PERC باعث افزایش بهره‌وری خورشیدی شده است که به بازگشت سرمایه سریع‌تر و صرفه‌جویی بیشتر برای کاربران نهایی تبدیل می‌شود.

سلول‌های خورشیدی PERC امروزه به عنوان گزینه‌ای برای ساخت پنل‌های خورشیدی رایج‌تر شده‌اند. سلول‌های خورشیدی PERC سلول‌های معمولی اصلاح‌شده‌ای هستند که سلول‌ها را قادر می سازد 6 تا 12 درصد انرژی بیشتری نسبت به پنل‌های خورشیدی معمولی تولید می‌کنند. سلول‌های خورشیدی PERC یک لایه اضافی در قسمت پشتی سلول دارند. این به برخی از پرتوهای خورشید اجازه می‌دهد تا به سلول خورشیدی منعکس شوند و فرصت دیگری برای تبدیل شدن به انرژی به آن‌ها می‌دهد. از آنجایی که سلول‌های خورشیدی PERC اصلاح‌شده‌ای از سلول‌های معمولی هستند، می‌توان آنها را با استفاده از تجهیزات مشابه تولید کرد. این امر تغییر و تولید سلول‌های با کارایی بالاتر را برای سازندگان آسان می‌کند. با سلول‌های کارآمدتر، در مقایسه با پنل‌های معمولی، پنل‌های کمتری برای تولید همان مقدار برق نیاز است.

چه چیزی باعث متفاوت بودن تکنولوژی PERC شده است ؟

PERC برای اولین بار در سال 1980 در استرالیا توسعه پیدا کرد. مارتین گرین و همکارانش در دانشگاه New South Wales روی این تکنولوژی کار می‌کردند. تکنولوژی PERC یک لایه به قسمت پشتی سلول خورشیدی اضافه می‌کند. دانشمندان، مدت‌ها بر روی قسمت جلویی سلول خورشیدی تمرکز داشته‌اند و از قسمت پشت آن و مزایا و فرصت‌هایی که جهت تولید بیشتر انرژی می‌توان از آن استفاده نمود بهره‌ای نبرده‌اند.

 به کار بردن PERC در یک سلول تولید را بیشتر می‌کند. طبق گزارش مجله Solar Industry، PERC یکپارچه‌سازی سطح پشتی، جلوگیری از عبور از سطح جلویی و تکنولوژی‌های تخریب ناشی از نور را در خود دارد.

اما این‌ها دقیقا به چه معنایی هستند؟

ماده اصلی سلول خورشیدی سیلیکون است. یک پنل معمولی 12 ولتی از 36 سلول ساخته شده و هر سلول در تولید کلی پنل نقش دارد. سلول‌های مونوکریستال متداول یک لایه پخش‌کننده (emitter) در سطح جلویی و همچنین یک سطح پوششی پشتی دارند.

از سوی دیگر، سلول‌های PERC از دو ویژگی متفاوت استفاده می‌کنند که در سلول‌های معمول یافت نمی‌شوند. طبق اعلام «Solar World»، این ویژگی‌ها شامل استفاده از یک لایه روکشی (Passivation Film) در سطح عقب سلول و استفاده از مواد شیمیایی برای ایجاد جیب‌های کوچک در فیلم که نور بیشتری را جذب می‌کند، می‌باشد.

تولیدکنندگان مختلف می‌توانند به این هدف به روش‌های مختلف دست یابند، اما در هر صورت، تکنیک شامل اضافه کردن یک لایه گذرنده دی الکتریک به عقب سلول خورشیدی است (ویژگی مشترکی که هر سازنده‌ای باید انجام دهد).

قسمت جلویی سلول نور مستقیم خورشید را دریافت می‌کند در حالی که قسمت عقب نور پراکنده و منعکس را به خود جذب می‌کند.

این ویژگی‌های اضافی سه مزیت زیر را دربر دارد:

1-کاهش قابل توجهی در نیاز به ترکیب مجدد الکترون برای انتقال انرژی.

2-جذب نور زیاد

3-جذب بازتاب داخلی

در مجموع، این سه مزیت باعث افزایش تولید انرژی در سلول‌های PERC خورشیدی نسبت به محصولات معمولی می‌شود. به عنوان مثال، DUOMAX Twin Trina Solar، یک ماژول خورشیدی دو طرفه با راندمان بالا، 25 درصد، بیشتر از ظرفیت تولید را نسبت به ماژول‌های سنتی یکپارچه ارائه می‌دهد.

تکنولوژی PERC چه تاثیری روی مشتری نهایی دارد؟

از آنجایی که تاسیسات خورشیدی PV نیازمند یک سرمایه‌گذاری اولیه است که در طول سال‌ها از طریق فروش برق (خرید تضمینی برق) و یا کاهش یا حتی حذف صورتحساب‌های برق (بهینه سازی مصرف انرژی) هزینه‌های خود را پرداخت می‌کند، لذا انرژی بیشتری که سیستم تولید می‌کند، منجر به بازگشت سرمایه سریع‌تری هم خواهد شد.

فناوری PERC اجازه می‌دهد تا سلول‌های خورشیدی نور بیشتری را جذب کنند و به آنها بازتابنده داخلی بالاتری می‌رسانند، و در نتیجه مصرف کننده نهایی دارای گزینه های بیشتری در مورد نصب و انتخاب زاویه پنل هست. این خبر خوب برای افرادی است که فضاهای کم یا مکان‌هایی دارند که ممکن است در ابتدا برای نصب پنل خورشیدی مناسب نبوده باشد، زیرا تکنولوژی PERC اجازه می‌دهد تا انعطاف پذیری بیشتری را در آرایه ایجاد کند. تکنولوژی PERC ایده آل برای پشت بام‌ها، سطوح بلند، زمین‌های بیابانی یا برفی یا نیروگاه‌های خورشیدی شناور در آب است.

این باعث افزایش تراکم انرژی و تولید برق برای سیستم می‌شود. چگالی انرژی بیشتر به طور قابل توجهی کاهش هزینه تولید برق (LCOE) را برای نصب PV خورشیدی کاهش می‌دهد. و همچنین نیاز به استراکچر کمتری می‌باشد که به طور موثر استفاده از ماژول‌های فن آوری PERC، کاربران نهایی می‌توانند بازگشت سرمایه (ROI) بسیار سریع را به دست آورند. پنل PERC همچنین در شرایط کم نور و درجه حرارت بالا بهتر عمل می‌کند.