A PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) technológia a szilícium alapú napelemek egyik legfontosabb fejlesztése, amely jelentősen növeli azok energiahatékonyságát. Ez a technológia a hagyományos napelemstruktúrát egy speciális hátsó réteggel egészíti ki, amely optimalizálja a fény elnyelését és csökkenti az energiaveszteséget.
Működési elv
A PERC technológia három fő fejlesztést tartalmaz a hagyományos napelemekhez képest:
Hátsó passzivált réteg: A napelem hátoldalára egy vékony dielektromos (szigetelő) réteget visznek fel, amely:
- Csökkenti az energiaveszteséget: A szilícium és az alumínium között kialakuló rekombinációs folyamatokat (elektron-veszteséget) minimalizálja.
- Növeli a fényvisszaverődést: A cellán áthaladó és nem hasznosított fényt visszaveri a szilíciumrétegbe, lehetővé téve annak újrafelhasználását az energiatermelésben.
Fénycsapdázás (Light trapping): A PERC napelemek hátoldalán kialakított texturált felület jobban ""csapdázza"" a hosszabb hullámhosszú fényt (pl. infravörös sugarakat), amelyek a hagyományos napelemekből kiszöknek. Ez különösen fontos a napfény spektrumának azon részeinél, amelyeket nehéz teljes mértékben hasznosítani.
Kisebb rekombinációs veszteség: Az elektródák és a szilíciumfelület közötti érintkezési pontokon csökkentik a rekombinációt (az elektronok és a lyukak energiaveszteségét), ezáltal növelve az áramtermelés hatékonyságát.
Technológiai előnyök
Nagyobb hatékonyság: A PERC napelemek akár 1-2% abszolút hatékonyságnövekedést érhetnek el, amely relatív értelemben 6-12%-os teljesítménynövekedést jelenthet. Ez különösen előnyös olyan helyeken, ahol a napelemek telepítési területe korlátozott.
Jobb teljesítmény gyenge fényviszonyok között: Hajnalban, szürkületkor és felhős időben a PERC napelemek jobban teljesítenek, mivel hatékonyabban képesek elnyelni az alacsony intenzitású, hosszabb hullámhosszú fényt.
Csökkentett hőveszteség: A PERC cellák kevésbé hajlamosak a magas hőmérséklet miatti teljesítményvesztésre, ami különösen fontos forró éghajlatokon.
Magasabb hozam hosszú távon: Az éves energiatermelés növekedése révén a beruházás gyorsabban megtérülhet.
Hátrányok és kihívások
Lépcsős degradáció (LID és PID): A PERC napelemek hajlamosak lehetnek a fény okozta degradációra (LID) és a potenciálindukált degradációra (PID), bár a modern gyártási eljárások ezeket a problémákat jelentősen csökkentették.
Magasabb gyártási költség: A PERC cellák gyártása drágább a hagyományos napelemekhez képest, de a teljesítménynövekedés ezt hosszú távon ellensúlyozza.
Kiknek ajánlott a PERC technológia?
Olyan háztartásoknak és vállalkozásoknak, akik a hagyományos napelemeknél hatékonyabb rendszert keresnek. Korlátozott telepítési felülettel rendelkező helyszínekre. Olyan területeken, ahol a gyenge fényviszonyok vagy a hőmérsékleti szélsőségek gyakoriak.