تکنولوژی هتروجانکشن در پنل خورشیدی (Heterojunction Technology)

انرژی خورشیدی به عنوان یک منبع تجدیدپذیر و پایدار، محبوبیت روزافزونی پیدا کرده است. با توجه به تقاضای رو به رشد برای پنل‌های خورشیدی، تولیدکنندگان در تلاشند تا با نوآوری و به‌کارگیری فناوری‌های پیشرفته، کارایی و عملکرد این سیستم‌ها را ارتقاء دهند. فناوری HJT، یکی از نوآوری‌های چشمگیر در صنعت انرژی خورشیدی، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. اما ماهیت این فناوری در پنل‌های خورشیدی چگونه است و چه نقشی در این صنعت ایفا می‌کند؟ این فناوری پیشرفته، که با نام HJT شناخته می‌شود، به عنوان یک روش نوین در تولید پنل‌های خورشیدی مطرح است. فناوری HJT، رویکردی نوآورانه در صنعت پنل‌های خورشیدی است که در این مقاله مورد بررسی قرار می‌گیرد. این فناوری با ارائه یک روش منحصربه‌فرد در ساخت پنل‌ها، عملکرد و کارایی آنها را به سطح جدیدی ارتقا می‌دهد. هدف ما در این مقاله، درک چگونگی کارکرد این فناوری و کشف فواید آن در طراحی پنل‌های خورشیدی است. با مطالعه این مقاله، می‌توانید با این فناوری پیشرفته و مزایای بالقوه آن در صنعت انرژی خورشیدی آشنا شوید.

تکنولوژی HJT چیست؟

HJT یا هتروجنکشن با لایه نازک ذاتی، یک فناوری نوین در زمینه سلول‌های خورشیدی به شمار می‌آید که شامل ترکیب دو نوع نیمه‌هادی مختلف می‌باشد: سیلیکون آمورف و سیلیکون کریستالی. در این نوع سلول‌های خورشیدی، یک لایه نازک از سیلیکون ذاتی به عنوان واسطه بین لایه سیلیکون آمورف و ویفر سیلیکون کریستالی قرار می‌گیرد. این ترکیب به ایجاد پیوند ناهمگون بین مواد مختلف کمک می‌کند که در آنجا انرژی نور خورشید به برق تبدیل می‌شود.

در این سیستم، لایه سیلیکون آمورف قادر به جذب فوتون‌های با طول موج کوتاه‌تر است، در حالی که ویفر سیلیکون کریستالی می‌تواند فوتون‌های با طول موج بلندتر را دریافت کند. لایه ذاتی نه تنها به عنوان یک حائل میان دو لایه عمل می‌کند، بلکه از ترکیب مجدد حامل‌های بار تولید شده نیز جلوگیری به عمل می‌آورد. به این ترتیب، فناوری HJT با ترکیب این ویژگی‌ها، بهره‌وری بالاتری در تولید انرژی خورشیدی را فراهم می‌آورد و به عنوان یک راهکار موثر در زمینه انرژی‌های تجدیدپذیر شناخته می‌شود.

فناوری HJT چگونه کار می کند؟

سلول‌های خورشیدی HJT عملکردی مشابه با سلول‌های خورشیدی متداول دارند. زمانی که نور خورشید به این سلول‌ها برخورد می‌کند، الکترون‌های موجود در لایه‌های سیلیکونی تحریک می‌شوند. این الکترون‌ها از پیوندهای اتمی خود جدا شده و به سمت تماس‌های سلول حرکت می‌کنند که در نتیجه جریان الکتریسیته تولید می‌شود. یکی از نکات کلیدی که سلول‌های خورشیدی HJT را از نوع سنتی متمایز می‌کند، میزان کارایی آنها در تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریسیته است. سلول‌های HJT به دلیل طراحی خاص و به ویژه وجود یک لایه ذاتی، بازدهی بالاتری نسبت به سلول‌های سنتی دارند. این لایه ذاتی به کاهش تلفات ناشی از نوترکیبی کمک می‌کند و به این ترتیب کارایی کلی سیستم را بهبود می‌بخشد. در نتیجه، این فناوری نوین می‌تواند نقش مهمی در بهبود بهره‌وری انرژی‌های تجدیدپذیر ایفا کند.

فناوری سلول خورشیدی HJT، با توانایی پاسخگویی به طیف گسترده‌ای از طول موج‌های نور خورشید، انقلابی در صنعت انرژی خورشیدی ایجاد کرده است. بر خلاف سلول‌های خورشیدی معمولی که بیشتر بر روی نور با طول موج‌های بلندتر تمرکز دارند، این سلول‌های HJT قادر به جذب و تبدیل نور خورشید با طول موج‌های کوتاه‌تر نیز هستند. این ویژگی منحصر به فرد، بهره‌وری را افزایش می‌دهد و باعث می‌شود پنل‌های خورشیدی بتوانند انرژی بیشتری از نور خورشید استخراج کنند، در نتیجه کارایی کلی سیستم به طور قابل توجهی بهبود می‌یابد.

مزایای فناوری Heterojunction چیست؟

با توجه به ویژگی‌های منحصر به فرد، فناوری HJT می‌تواند انتخاب مستحکم‌تر و پایدارتری برای پروژه‌های خورشیدی در مقیاس بزرگ و خاص باشد. این فناوری مزایای قابل توجهی را ارائه می‌کند که آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای خاص تبدیل می‌کند.

راندمان برتر

سلول‌های HJT با کارایی بیش از 22٪، فراتر از استانداردهای فعلی صنعت عمل می‌کنند، که به طور قابل توجهی بالاتر از 20٪ معمول در ماژول‌های PERC است. این فناوری به تولید برق بیشتر در هر متر مربع پنل خورشیدی کمک می‌کند، که به نوبه خود به بهینه‌سازی استفاده از زمین یا کاهش مساحت کلی مزرعه خورشیدی شما منجر می‌شود.

رفتار دمایی بهتر

فناوری HJT در پنل‌های خورشیدی، مزایای قابل توجهی در مقایسه با پنل‌های معمولی دارد. این پنل‌ها در دمای بالا عملکرد بهتری دارند و در مناطق گرم‌تر، کارایی خود را حفظ می‌کنند. حتی در هوای داغ، افت کارایی آن‌ها به حداقل می‌رسد، بنابراین می‌توانید به تولید برق پایدار و قابل پیش‌بینی اعتماد کنید. این ویژگی آن‌ها را برای مزارع خورشیدی در مناطقی با آب و هوای گرم، ایده‌آل می‌سازد.

افزایش دووجهی

ماژول‌های HJT توانایی جذب انرژی را از هر دو طرف پنل دارند. با ضریب دوطرفه بودن تا ۹۰٪، عملکرد آنها در محیط‌های با بازتاب بالا، مانند مزارع خورشیدی با پوشش سنگریزه، می‌تواند بهتر از سیستم‌های TOPCon و PERC باشد، زیرا می‌توانند از نور خورشید منعکس شده اضافی بهره ببرند.

طول عمر بهبود یافته است

با بهره‌گیری از فناوری HJT، می‌توان بیش از 90 درصد خروجی توان را حتی پس از 30 سال حفظ کرد. این دوام و پایداری، هزینه‌های تعمیر و تعویض را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد.

کمتر مستعد تخریب ناشی از نور (LID)

در مراحل اولیه تابش نور خورشید، پنل‌های خورشیدی معمولی اندکی افت کارایی را تجربه می‌کنند. اما سلول‌های HJT به دلیل ساختار سیلیکون نوع N خود، کمتر تحت تأثیر کاهش کارایی ناشی از تابش نور (LID) قرار می‌گیرند.

ساخت مقرون به صرفه

سلول‌های HJT با نیاز به مراحل تولید کمتر و فرآیندهای دمای پایین‌تر، می‌توانند به کاهش مصرف انرژی و انتشار کربن در پروژه‌های شما کمک کنند. این فناوری نه تنها فرآیند تولید را ساده‌تر می‌کند، بلکه به حفظ محیط زیست نیز کمک می‌کند.

سخن پایانی

به طور کلی، فناوری‌های PERC، HJT و TOPCON به عنوان سه نوآوری مهم در زمینه ماژول‌های خورشیدی شناخته می‌شوند که هدف آن‌ها بهبود کارایی و عملکرد سیستم‌های خورشیدی است. فناوری PERC به دلیل هزینه‌های مناسب و سازگاری با روش‌های تولید موجود، در حال حاضر به عنوان پرکاربردترین گزینه در بازار به شمار می‌آید. از سوی دیگر، HJT که کارایی بالاتری را ارائه می‌دهد، هنوز به دلیل قیمت بالایش چندان در صنعت رایج نشده است. TOPCON نیز با ترکیب مزایای PERC و HJT، پتانسیل بالایی را برای آینده نشان می‌دهد، اما هنوز در مراحل تحقیق و توسعه قرار دارد. با ادامه تحول در فناوری ماژول‌های خورشیدی، درک این پیشرفت‌ها برای مصرف‌کنندگان و متخصصان صنعت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است تا بتوانند بهترین گزینه را بر اساس نیازهای خود انتخاب کنند.

فناوری HJT با تنوع‌های موجود در 0BB، HBC و سلول‌های تاندوم پِروفسکیت، به دلیل کارایی بالاتر، دوطرفه بودن عالی، کاهش حداقلی و عملکرد بی‌نظیر در شرایط مختلف، از جمله نور کم، متمایز است. این فناوری با ضریب دمای پایین، مقاومت در برابر PID و LID و استفاده مؤثر از هر دو سمت سلول‌ها، خود را به عنوان یک پیشرو در صنعت فتوولتائیک معرفی کرده است. در مقایسه با فناوری‌های جایگزینی همچون TOPCon، HJT از نظر دوام درازمدت، تولید انرژی و کارایی کلی، برتری قابل توجهی دارد. به‌طور کلی، HJT می‌تواند به عنوان گزینه‌ای قوی برای آینده انرژی‌های تجدیدپذیر در نظر گرفته شود و به بهره‌وری بالاتر در تولید انرژی کمک کند.