Dvojitá sklenená bunka PERC je dôležitým technologickým prielomom v súčasnej fotovoltaickej oblasti. Spája efektívnu kapacitu výroby energie článkov PERC a odolnosť modulov s dvojitým sklom a je široko používaný v rôznych zložitých prostrediach. Technická štruktúra článkov s dvojitým sklom PERC zahŕňa hlavne štruktúru jadra PERC a štruktúru obalu s dvojitým sklom. Tieto dva sa navzájom dopĺňajú a výrazne zlepšujú účinnosť fotoelektrickej konverzie, mechanickú pevnosť a odolnosť článku voči životnému prostrediu.
1. Štruktúra bunkového jadra PERC
Technológia PERC je vylepšením tradičných kryštalických kremíkových solárnych článkov so zameraním na optimalizovaný dizajn zadnej časti článku. Hlavná technická štruktúra buniek PERC pozostáva hlavne z nasledujúcich častí.
Pasivačná vrstva emitora: Články PERC majú na zadnej strane pridanú pasivačnú vrstvu, ktorá sa zvyčajne skladá z materiálov oxidu hlinitého alebo nitridu kremíka. Hlavnou funkciou tejto pasivačnej vrstvy je zníženie rekombinácie bunkového povrchu a zlepšenie účinnosti prenosu nosičov. Táto vrstva pasivačného materiálu môže odrážať časť slnečného žiarenia, ktoré prechádza bunkou, a opätovne použiť tieto fotóny na zvýšenie množstva absorpcie svetla. Pasivačná vrstva môže zároveň účinne znížiť rekombinačnú stratu povrchových elektrónov a zvýšiť napätie v otvorenom obvode článku.
Zadné povrchové pole (BSF): Zadné povrchové pole je ďalšou kľúčovou štruktúrou buniek PERC. Vytvorením elektrónovej bariéry na zadnej strane bunky môže BSF zabrániť menšinovým nosičom v úniku z bunky, čím sa zníži rekombinačná strata nosičov. Tento dizajn výrazne zlepšuje účinnosť fotoelektrickej konverzie článku, najmä pri infračervenom svetle s dlhou vlnovou dĺžkou, výkon článkov PERC je ešte lepší.
Predná antireflexná vrstva: Aby sa ešte viac zvýšila účinnosť absorpcie svetla, predná časť článku PERC je zvyčajne potiahnutá antireflexným povlakom, zvyčajne vyrobeným z materiálu z nitridu kremíka. Tento povlak môže znížiť odraz slnečného svetla na povrchu článku a zvýšiť množstvo svetla vstupujúceho do kremíkového plátku, čím sa zlepší účinnosť fotoelektrickej konverzie článku.
Štruktúra dvojitého skla: Okrem základnej technológie buniek PERC je ďalšou kľúčovou vlastnosťou buniek PERC s dvojitým sklom použitie štruktúry balenia s dvojitým sklom. Tento dizajn balenia nielen zlepšuje stabilitu a životnosť modulu článku, ale dokáže sa aj lepšie prispôsobiť zložitým podmienkam prostredia.
2. Štruktúra dvojitého skla PERC buniek s dvojitým sklom odkazuje na použitie tvrdeného skla na oboch stranách bunky na balenie. V porovnaní s tradičnými modulmi s jedným sklom sú moduly s dvojitým sklom odolnejšie, vydržia väčšie mechanické namáhanie a nie sú ľahko ovplyvnené vonkajším prostredím. Táto konštrukcia účinne znižuje poškodenie batérie spôsobené vonkajšími faktormi, ako je tepelná expanzia a kontrakcia, erózia vetra a piesku a prenikanie vlhkosti, čím sa predlžuje životnosť batérie.
Vrstva filmu EVA: V štruktúre dvojitého skla je kremíkový plátok batérie PERC vložený medzi dva kusy tvrdeného skla a zapuzdrený filmom EVA (kopolymér etylén-vinylacetátu). Fólia EVA môže chrániť kremíkovú dosku batérie a zabrániť vniknutiu vonkajšej vlhkosti a nečistôt. Zároveň má dobrú optickú priehľadnosť, ktorá zabezpečuje efektívny prenos svetelnej energie. Okrem toho môže flexibilita fólie EVA absorbovať nárazovú silu modulu počas prepravy a inštalácie a zabrániť poškodeniu kremíkového plátku batérie.
Konštrukcia rámu: Rámy batérií PERC s dvojitým sklom sú zvyčajne vyrobené z hliníkovej zliatiny alebo iných materiálov odolných voči korózii. Tieto rámy poskytujú nielen mechanickú podporu pre komponenty batérie, ale tiež zabraňujú prenikaniu vlhkosti a iných nečistôt do komponentov zo strán, čím sa ďalej zlepšuje tesnenie a životnosť komponentov. Pri komponentoch s dvojitým sklom s bezrámovým dizajnom je veľmi dôležitý aj výber tesniacich materiálov. Na zapuzdrenie sa zvyčajne používa silikón alebo polymér s vysokou pevnosťou, aby sa zabezpečilo celkové utesnenie a ochranný výkon batérie.
