Source: instylesolar
Comment fonctionnent les cellules IBC
Les cellules à contact arrière interdigité (IBC) peuvent être l'une des technologies les plus compliquées utilisées pour fabriquer des panneaux solaires, mais elles offrent également des valeurs d'efficacité qui ne peuvent être ignorées, c'est pourquoi elle est considérée aujourd'hui comme une alternative importante.
Les cellules solaires traditionnelles réalisent la conversion d'énergie en plaçant des contacts avant dans la cellule. Cela signifie que les photons qui atteignent la surface de la cellule doivent être absorbés à ce moment pour libérer des électrons et produire de l'électricité.
S'ils ne sont pas absorbés, ils sont transmis ou réfléchis. Cela peut être considéré comme une perte.
Les cellules IBC mettent en œuvre une idée différente. Au lieu de placer les contacts à l'avant de la cellule, ils les placent à l'arrière.
Cela leur permet d'atteindre une efficacité plus élevée en raison de l'ombrage réduit à l'avant de la cellule, tandis que dans le même temps, les paires électron-trou générées par la lumière absorbée peuvent toujours être collectées à l'arrière de la cellule.
Sur l'illustration ci-dessous, vous pouvez jeter un œil à la structure des cellules IBC, d'un point de vue arrière.
Les avantages des cellules IBC par rapport à Al-BSF
Moins de pertes d'ombrage
La première et la plus importante est que la perte d'ombrage causée par l'électrode avant (contact) est nulle, ce qui permet d'obtenir des gains entre 5-7% dans le courant généré.
Résistance série inférieure
De plus, comme vous pouvez le voir sur l'illustration ci-dessus, les contacts à l'arrière occupent une plus grande surface.
Ceci est associé à une résistance en série beaucoup plus faible du fait que l'espace entre les contacts est insignifiant par rapport à une cellule solaire conventionnelle.
Cela n'est possible qu'avec des cellules de contact latérales arrière car il n'est pas nécessaire de laisser un espace plus large ouvert à l'avant pour l'absorption de la lumière.
C'est une caractéristique vraiment intéressante lorsque l'on considère les cellules PV concentrées (CPV) où l'effet de la résistance en série est extrêmement important.
Indépendance entre l'optimisation optique et électrique
Il y a un grand avantage à découpler l'optimisation optique de l'optimisation électrique.
Dans les cellules solaires traditionnelles, il doit y avoir un échange limité entre la résistance série, les pertes par recombinaison, l'absorption de la lumière, l'efficacité et les hautes tensions en circuit ouvert, car la conduction électrique et la conversion d'énergie sont effectuées à l'avant.
Dans les cellules IBC, les deux fonctions sont indépendantes l'une de l'autre. L'optimisation optique est effectuée sur la face avant, tandis que l'optimisation électrique est effectuée sur la face arrière.
Pourquoi les cellules IBC sont plus compliquées:
Le flux actuel des transporteurs se fait en deux dimensions, tandis que sur les cellules standard, il n'y a qu'une seule dimension.
L'efficacité de la cellule IBC est profondément liée à la durée de vie du BSF et à la recombinaison de la surface avant, exigeant des tranches de silicium de meilleure qualité avec une durée de vie de support plus longue.
L'alignement des régions de type n et de type p sur le même côté de la tranche (face arrière) est plus compliqué.
Des procédures de nettoyage sophistiquées et un contrôle supérieur de la contamination sont nécessaires pour le processus de fabrication.