Tecnología de células solares IBC (contacto posterior interdigitado)

- Mar 06, 2020-


Fuente: instylesolar

IBC solar cell 8

¿Cómo funcionan las células IBC?

Las células de contacto posterior interdigitado (IBC) pueden ser una de las tecnologías más complicadas que se utilizan para fabricar paneles solares, pero también ofrecen valores de eficiencia que no se pueden ignorar, por lo que hoy se considera una alternativa importante.


Las células solares tradicionales logran la conversión de energía colocando contactos frontales en la célula. Esto significa que los fotones que alcanzan la superficie de la célula deben ser absorbidos en ese momento para liberar electrones y producir electricidad.


Si no se absorben, se transmiten o reflejan. Esto puede considerarse una pérdida.


Las células IBC implementan una idea diferente. En lugar de colocar los contactos en la parte frontal de la celda, los colocan en su parte posterior.

Esto les permite lograr una mayor eficiencia debido a la reducción del sombreado en el frente de la celda, mientras que al mismo tiempo, los pares de electrones generados por la luz absorbida aún se pueden recolectar en la parte posterior de la celda.


En la siguiente ilustración, puede observar la estructura de las células IBC, desde el punto de vista lateral posterior.


Estructura de células solares IBC

 

Los beneficios de las células IBC en comparación con Al-BSF

 

Baja pérdida de sombreado

Primero y más importante es que la pérdida de sombreado causada por el electrodo (contacto) del lado frontal es nula, lo que permite obtener ganancias entre el 5-7% en la corriente generada.

 

Menor resistencia de la serie

Además, como puede ver en la ilustración de arriba, los contactos en la parte posterior ocupan un área más grande.


Esto está asociado con una resistencia en serie mucho menor debido al hecho de que el espacio entre los contactos es insignificante en comparación con una célula solar convencional.


Solo es posible hacer esto con las celdas de contacto del lado trasero, ya que no es necesario dejar un espacio más amplio abierto en el lado frontal para la absorción de la luz.


Esta es una característica realmente interesante cuando se consideran células fotovoltaicas concentradas (CPV) donde el efecto de la resistencia en serie es muy importante.


Independencia entre optimización óptica y eléctrica

Hay una gran ventaja en desacoplar la optimización óptica de la optimización eléctrica.


En las células solares tradicionales, tiene que haber un comercio limitado entre la resistencia en serie, las pérdidas de recombinación, la absorción de luz, la eficiencia y los altos voltajes de circuito abierto, ya que tanto la conducción eléctrica como la conversión de energía se realizan en la parte frontal.


En las células IBC, las dos funciones son independientes entre sí. La optimización óptica se realiza en la parte frontal, mientras que la optimización eléctrica se realiza en la parte posterior.

 

Por qué las células IBC son más complicadas:

El flujo actual de portadores se realiza en dos dimensiones, mientras que en las celdas estándar es solo una dimensión.


La eficiencia de la célula IBC está profundamente relacionada con la vida útil del BSF y la recombinación de la superficie frontal, lo que exige obleas de silicio de mayor calidad con una vida útil más larga del portador.


La alineación de las regiones de tipo n y tipo p en el mismo lado de la oblea (parte posterior) es más complicada.


Se requieren procedimientos de limpieza sofisticados y un control de contaminación superior para el proceso de fabricación.