Heterojunctie-zonnecel technologie
Heterojunctie-technologie, ook bekend als HJT, is een type zonnecel-technologie waarbij de voordelen van twee verschillende soorten materialen in één cel worden samengebracht. Meer specifiek, HJT-cellen maken gebruik van een dunne laag amorf silicium (a-Si), boven op een wafel van kristallijn silicium (c-Si), waardoor het rendement van de cel toeneemt. De a-Si-laag fungeert als passiveringslaag, waardoor de recombinatie van de ladingdragers wordt verminderd en de elektrische eigenschappen van de cel worden verbeterd.
Het ontstaan van de HJT-technologie gaat terug tot in de jaren zeventig, toen onderzoekers voor het eerst experimenteerden met het combineren van verschillende soorten materialen in zonnecellen. Het heeft echter tot de jaren negentig geduurd voordat HJT-cellen populair werden als bruikbare commerciële technologie. Sindsdien heeft de HJT-technologie zich steeds verder ontwikkeld en verbeterd.
Het productieproces van HJT-zonnecellen:
Aan de hand van de onderstaande stappen krijgt u enig inzicht in hoe HJT-zonnecellen worden geproduceerd.
Stap 1: Het proces begint met de voorbereiding van een silicium-wafel, die wordt gereinigd en behandeld om onzuiverheden te verwijderen en de elektrische eigenschappen te verbeteren. De wafel wordt vervolgens bedekt met een dunne laag passiveringsmateriaal als beschermingslaag tegen beschadiging tijdens latere bewerkingsstappen.
Stap 2: Vervolgens wordt er op het oppervlak van de wafel een dunne laag amorf silicium aangebracht met behulp van plasma-ondersteunde chemische dampafzetting (PECVD) of een andere depositietechniek.
Stap 3: Boven op de a-Si-laag wordt met behulp van sputteren of een andere depositietechniek een laag transparant geleidend oxide (TCO) aangebracht. De TCO-laag verhoogt de elektrische eigenschappen van de cel en zorgt voor een transparant oppervlak waar licht doorheen kan.
Stap 4: De TCO-laag wordt vervolgens in een patroon ge-etst om een rooster van elektroden te creëren, waarmee de elektrische stroom die door de cel wordt opgewekt, wordt opgevangen.
Stap 5: Op de achterzijde van de wafel wordt een dunne laag metaal aangebracht, waarmee een achterzijde contact wordt gecreëerd, waarin de elektrische stroom van de cel wordt opgevangen.
Stap 6: De HJT-zonnecel wordt vervolgens in een beschermende laag van glas of plastic ingekapseld, waardoor de cel tegen omgevingsinvloeden wordt beschermd en de levensduur toeneemt.
Stap 7: Daarna wordt de HJT-zonnecel getest op elektrische prestaties, efficiëntie en duurzaamheid, om er zeker van te zijn dat deze aan alle vereiste normen voldoet.
Heterojunctie-technologie (HJT) heeft meerdere voordelen ten opzichte van traditionele zonneceltechnologieën:
Heterojunctie-technologie, ook bekend als HJT, is een type zonnecel-technologie waarbij de voordelen van twee verschillende soorten materialen in één cel worden samengebracht. Meer specifiek, HJT-cellen maken gebruik van een dunne laag amorf silicium (a-Si), boven op een wafel van kristallijn silicium (c-Si), waardoor het rendement van de cel toeneemt. De a-Si-laag fungeert als passiveringslaag, waardoor de recombinatie van de ladingdragers wordt verminderd en de elektrische eigenschappen van de cel worden verbeterd.
Het ontstaan van de HJT-technologie gaat terug tot in de jaren zeventig, toen onderzoekers voor het eerst experimenteerden met het combineren van verschillende soorten materialen in zonnecellen. Het heeft echter tot de jaren negentig geduurd voordat HJT-cellen populair werden als bruikbare commerciële technologie. Sindsdien heeft de HJT-technologie zich steeds verder ontwikkeld en verbeterd.
1. Integratie in de bestaande productielijn:
Eén van de voordelen van de heterojunctietechnologie (HJT) is dat deze relatief probleemloos in bestaande productielijnen kunnen worden geïntegreerd. HJT-cellen zijn namelijk gebaseerd op dezelfde basistechnologie als traditionele kristallijne siliciumcellen (c-Si), die al op grote schaal worden toegepast in de zonne-energiesector. HJT-cellen kunnen in de praktijk, met slechts enkele kleine aanpassingen, worden geproduceerd met dezelfde apparatuur en productieprocessen als c-Si cellen. Producenten van zonnepanelen beginnen doorgaans met de inventarisatie van de apparatuur en de processen die op dat moment worden gebruikt om c-Si cellen te produceren. Vervolgens passen zij deze processen aan om de noodzakelijke extra stappen voor de productie van HJT-cellen te kunnen uitvoeren, zoals de depositie van de dunne amorfe silicium laag (a-Si) boven op de c-Si-wafel mogelijk is. In sommige gevallen zullen producenten moeten investeren in nieuwe apparatuur, dan wel bestaande apparatuur moeten modificeren, om de efficiëntie en het rendement van de HJT-cellen te kunnen optimaliseren. Zo kan het nodig zijn, om extra depositie-instrumenten te installeren, of de kwaliteitscontrolesystemen te verbeteren, zodat de a-Si-laag consistent en nauwkeurig over het gehele oppervlak van de cel wordt aangebracht. Ook de training en opleiding van personeel is van groot belang als het gaat om de integratie van HJT-technologie in bestaande productielijnen. Producenten zullen hun personeel moeten opleiden in de nieuwe processen en de apparatuur voor de productie van HJT-cellen, evenals de voordelen en beperkingen van HJT-cellen. Dit kan zowel in klassikale scholing als praktijktraining met de nieuwe apparatuur.
2. Efficiëntie en duurzaamheid:
HJT-cellen zijn vooral bekend vanwege hun hoge efficiëntie; sommige cellen bereiken een rendement van meer dan 23%. Dit is het gevolg van het gebruik van de dunne amorfe silicium laag die bijdraagt aan een breder golflengtebereik van het licht en de verbetering van de elektrische eigenschappen van de cel. HJT-cellen zijn zeer betrouwbaar en duurzaam. Ze hebben een lange levensduur en een lage degradatiegraad. De a-Si laag werkt namelijk als een passiveringslaag, waardoor de recombinatie van de ladingsdragers wordt beperkt en de elektrische eigenschappen van de cel worden verbeterd.
3. Lage temperatuurcoëfficiënt en de prestaties bij weinig licht:
HJT-cellen hebben een lagere temperatuurcoëfficiënt dan traditionele zonnecellen, wat betekent dat ze minder gevoelig zijn voor temperatuurschommelingen. Dit maakt ze uitermate geschikt voor gebruik in warme en vochtige klimaten. Bovendien presteren deze cellen ook goed bij weinig licht, zodat ze perfect zijn voor gebruik in gebieden met minder zonlicht of voor installaties die deels in de schaduw staan.
4. Esthetiek:
HJT-cellen kunnen zodanig worden ontworpen dat ze een strak en modern uiterlijk hebben. Hierdoor zijn ze een populaire keuze geworden voor architecten en ontwerpers die zonnepanelen in gevels van gebouwen en andere structuren willen integreren.
Al met al is de HJT-technologie uitgegroeid tot een populaire keuze voor zonnepaneel-producenten, die het rendement en de prestaties van hun zonnecellen willen verbeteren. Dankzij de hoge efficiëntie, betrouwbaarheid en duurzaamheid zal de HJT-technologie de komende jaren waarschijnlijk een belangrijke rol blijven spelen in de ontwikkeling van nieuwe en innovatieve zonnetechnologieën.
