Trina Solar ist ein führendes internationales Unternehmen für Photovoltaik (PV)-Module, -Lösungen und -Dienstleistungen. Vor einigen Tagen gab das Unternehmen bekannt, dass sein wichtigstes Forschungs- und Entwicklungszentrum für Photovoltaik-Wissenschaft und -Technologie (PVST) eingerichtet wurde Ein neuer Rekord mit Effizienz 24,13% Gesamtfläche für eine monokristalline Silizium-Solarzelle vom Typ N (c-Si) mit großflächigem (156 x 156 mm2) interdigitalem Rückkontakt (IBC).
Das rekordverdächtige monokristalline Silizium-Solarmodul vom N-Typ wurde aus einem großen, mit Phosphor dotierten Cz-Siliziumsubstrat (Czochralski) hergestellt. durch einen industriellen Prozess kostengünstige IBC mit konventionellen Dotierungs- und Metallisierungstechnologien, die vollständig im Siebdruckverfahren hergestellt wurden.
Das 156 × 156 mm2 große Solarpanel erreichte laut a einen Gesamtflächenwirkungsgrad von 24,13 % unabhängige Messung durchgeführt von den Japan Electrical and Environmental Safety Technology Laboratories (JET).
Eigenschaften und technische Ergebnisse
Die IBC-Solarzelle hat eine Gesamtfläche von 243,3 cm2; Eine solche Messung wurde ohne Blende durchgeführt. Die Rekordzelle zeichnet sich durch folgende wesentliche technische Merkmale aus: eine Leerlaufspannung (Voc) von 702,7 mVeinem Kurzschlussstromdichte (Jsc) von 42,1 mA/cm2 und Füllfaktor (FF) von 81,47 %.
Diese Ergebnisse stellen einen großen technologischen Fortschritt dar und zeigen das Potenzial dieses Zelltyps für Anwendungen, bei denen Effizienz und Nutzung entscheidend sind. Im Zuge der weiteren Entwicklung ist es wahrscheinlich, dass sich die Leistung, Effizienz und Haltbarkeit dieser Solarzellentypen weiter verbessert.
Trina Solar Erfolge
Im Februar 2014 meldeten Trina Solar und die Australian National University (ANU) gemeinsam einen Rekord 24,37% Öffnungswirkungsgrad auf einer 4 cm2 großen IBC-Solarzelle im Labormaßstab, hergestellt auf einem N-Typ-Substrat mit der Floating-Zone-Methode (FZ) und unter Verwendung von Photolithographie-Strukturierung.
Ende 2014 gab Trina Solar bekannt eine Gesamtflächeneffizienz von 22,94% für die Industrieversion einer großformatigen IBC-Solarzelle (156 x 156 mm2, mit 6 Zoll Substrat). Im April 2016 stellte Trina Solar eine verbesserte, industrielle, kostengünstige IBC-Solarzelle mit einem Gesamtflächenwirkungsgrad von 23,5 % vor.
Der Gesamtflächeneffizienz-Rekord Der Wert von 24,13 % liegt nur 0,24 % absolut unter dem Rekord für die Effizienz kleiner Flächenaperturen in einem Zelllabor, der gemeinsam von Trina Solar und der ANU aufgestellt wurde. Dieser geringe Spielraum zeigt die beeindruckende Fähigkeit der IBC-Technologie, Effizienzverluste zu reduzieren, die typischerweise mit Zellkanten und elektrischen Kontaktflächen verbunden sind, die die Gesamtflächeneffizienz im Vergleich zur Apertureffizienz verringern.
In der Photovoltaikbranche, in der Innovation von entscheidender Bedeutung ist, konzentriert sich Trina Solar weiterhin auf die Entwicklung Spitzentechnologien mit höherer Zelleffizienz und niedrigeren Systemkosten. Ziel ist es, im Labor erzielte Fortschritte schnell in die kommerzielle Produktion zu übertragen. Dadurch können wir effizientere und zugänglichere Solarlösungen anbieten.
Weitere wichtige Fortschritte in der Solarenergie
Perowskite: Die Zukunft der Solarenergie
Zusätzlich zu den Fortschritten bei Siliziumzellen werden Perowskite als das revolutionäre Material präsentiert, das einige Einschränkungen herkömmlicher Solarzellen lösen könnte. Silizium-Solarzellen sind zwar effizient, bestehen jedoch aus einem Material, das in reiner Form in der Natur nur schwer zu finden ist. Darüber hinaus sind sie steif und schwer, was ihre Anpassung an unterschiedliche Anwendungen einschränkt.
Die Perowskite Dabei handelt es sich um eine breite Materialkategorie, die auf einer kristallinen Struktur basiert und einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Darüber hinaus haben sie großes Potenzial, die Effizienz herkömmlich aus Silizium hergestellter Solarmodule zu steigern. Da sie flexibel und leicht sind, lassen sie sich besser in verschiedene Formen und Anwendungen integrieren.
Allerdings stehen sie derzeit vor zwei großen Herausforderungen: seine Integration in die Massenproduktion wurde nicht vollständig nachgewiesen und unter realen Bedingungen neigen sie dazu, sich schneller zu zersetzen.
Photovoltaik-Tinte: Ein innovativer Ansatz
Um die Abbauprobleme von Perowskiten zu überwinden, haben Wissenschaftler des National Renewable Energy Laboratory (NREL) in den Vereinigten Staaten eine intelligente Lösung entwickelt: die „Photovoltaik-Tinte'. Mit dieser Technik können Perowskite in automatisierte Massenproduktionsprozesse integriert werden, wodurch ihre Herstellung in großem Maßstab rentabler wird.
Diese Forschung begann mit einer einfachen Perowskit-Formel, bestehend aus Methylammonium, Blei und Jod. Am Prozess wurden mehrere Änderungen vorgenommen, beispielsweise die Einbeziehung von negative Lösungsmittel die die Bildung von Perowskit-Kristallen beschleunigen, was zu einer kostengünstigeren und schnelleren Lösung zur Herstellung hocheffizienter Solarmodule führt.
Die Auswirkungen dieser Fortschritte könnten die Solarindustrie revolutionieren, wodurch die Kosten gesenkt und die Effizienz von Photovoltaikgeräten verbessert werden. Mit Perowskiten könnten in naher Zukunft die aktuellen Grenzen der Solartechnologie überschritten werden.
Neue Technologien im Sonnenpanorama
Der von Trina Solar erzielte Effizienzrekord ist kein Einzelfall in der Photovoltaikbranche. In den letzten Jahren haben mehrere Unternehmen ihre Bemühungen darauf konzentriert, die Grenzen der Solartechnologie zu erweitern, wobei Unternehmen wie JinkoSolar bei ihren N-Typ-Monokristallzellen einen Wirkungsgrad von 24,9 % erreicht haben. Genau wie Trina Solar hat JinkoSolar Fortschritte in der Materialwissenschaft und der Integration erzielt Der Einsatz neuer Technologien in industriellen Prozessen kann zu einem großen Effizienzsprung führen.
Dies stellt einen ständigen Wettbewerb dar, da große Branchenakteure bestrebt sind, die Solartechnologie nicht nur im Hinblick auf Effizienz, sondern auch Haltbarkeit, Nachhaltigkeit und Produktionskosten zu verbessern.
Mit der Entwicklung neuer Materialien und Technologien wie TOPCon und HJT, werden wir wahrscheinlich bald neue Wellen von Solarprodukten sehen, die die aktuellen Effizienzstandards weit übertreffen. Der Wettbewerb um die effizienteste Photovoltaikzelle hat gerade erst begonnen und sowohl die Verbraucher als auch der Markt für erneuerbare Energien werden die großen Nutznießer dieses Technologiewettlaufs sein.
Kurz gesagt: Die Fortschritte von Trina Solar und anderen Unternehmen der Branche führen uns in eine sauberere, effizientere und zugänglichere Energiezukunft. Angetrieben durch Innovation entwickelt sich die Solarenergie weiter zu einer immer wichtigeren Rolle in der globalen Energiematrix.