Tấm pin 2 mặt kính là gì, cách thức hoạt động của chúng ?

Các tấm pin 1 mặt kính, hay còn được gọi là tấm pin truyền thống, là những tấm pin mặt đơn tạo ra điện năng ở mặt trước khi photon đánh vào chúng. Ngược lại, pin 2 mặt kính có khả năng sản xuất năng lượng điện khi được chiếu sáng từ cả hai mặt, phía trước hoặc phía sau. Mặt sau trong suốt tạo thêm năng lượng, từ 5% đến 90% so với năng lượng chỉ được tạo ra ở mặt trước. Tấm pin và mô-đun pin 2 mặt kính được phát minh và sản xuất lần đầu cho các ứng dụng vũ trụ và trái đất vào cuối những năm 1970. Các bài thử nghiệm đầu tiên của tế bào và tấm pin 1 mặt kính đã được thực hiện trong Chương trình Vũ trụ Liên Xô năm 1974 và sau đó đã nhập vào thị trường, trở thành một công nghệ chủ đạo vào năm 2010. Hiện nay, các mô-đun pin 2 mặt kính có sẵn với giá ngang bằng so với các đối tác 1 mặt kính của chúng. Một tấm pin 2 mặt kính PV thường bao gồm 60 hoặc 144 tế bào mặt trời cắt đôi. Những tế bào mặt trời này có một lưới kim loại gần như giống nhau ở cả mặt trước và mặt sau, với hơn 95% cả hai mặt đều có thể thu nhận ánh sáng. Các mô-đun pin 2 mặt kính có nhiều thiết kế khác nhau. Một số có khung trong khi một số không có khung. Các tấm pin 2 mặt kính không khung được coi là có tính thẩm mỹ cao hơn. Một số có kính hai lớp ở cả mặt trước và mặt sau, trong khi một số có một lớp phủ mặt sau trong suốt. Hầu hết các tấm pin 2 mặt kính sử dụng cell mono, nhưng cũng có các tấm pin dùng cell poly, Quan trọng nhất là, bất kể thiết kế nào, chúng đều tạo ra điện năng từ cả mặt trước và mặt sau. Hiện nay, theo Đường lối Công nghệ Quốc tế cho Năng lượng Mặt trời, pin 2 mặt kính chiếm 20% thị trường và dự kiến sẽ tăng lên 70% vào năm 2030.

Xem thêm Công nghệ tấm pin mặt trờI 2023

Khía cạnh Công nghệ Pin 2 Mặt Kính

Các thiết kế pin mặt đôi phổ biến nhất hiện nay trên thị trường bao gồm PERC, PERL, PERT và IBC. Hệ số mặt đôi (%) là tỉ lệ giữa hiệu suất mặt sau và hiệu suất mặt trước với cùng mức chiếu sáng.

• PERT (Passivated emitted rear diffused) -Bifaciality: 80–90%
• PERC (Passivated emitted rear contact) – Bifaciality: 80–90%
• PERC (Passivated emitted rear locally diffused) -Bifaciality: 70–80%
• IBC (Interdigitated back contact) – Bifaciality: 70–80%
• HIT (Heterojunction with thin layer) – Bifaciality: 95–100 %

Wafer silicon đã được sử dụng truyền thống như là cơ sở của tế bào. Trong khi tế bào mono chỉ đòi hỏi một bước nhiễm khi hình thành kết hợp p-n đơn, tế bào pin 2 mặt kính (BSCs) đòi hỏi hai kết hợp p-n với các chất tạo mang khác nhau. Các tấm mặt đơn có các liên lạc in bằng bạc trên bề mặt trước, và đối với các tấm pin 2 mặt kính, liên lạc của tấm pin mặt trời được làm bằng keo Ag/Al cả ở mặt trước và mặt sau, nhưng với lượng kim loại giảm đi ở mặt sau như thấy trong hình 2. Tuy nhiên, quá trình bảo vệ bề mặt silic vẫn là cần thiết. Bảo vệ bề mặt silic được thực hiện bằng cách phủ nitrit silic (SiN) ở cả hai mặt của tế bào bằng phương pháp kết tinh hóa học kích thích bằng plazma (PECVD), ở 400°C.

Ứng dụng của các tấm pin 2 mặt kính:

Các tấm pin 2 mặt kính được lắp đặt trong các nhà máy điện mặt trời  tiêu chuẩn, cũng như trong các lĩnh vực mới nổi như tích hợp vào các tòa nhà trên mái, và các hệ thống điện mặt trời nổi trên mặt nước. Một ứng dụng khác là kết hợp các hệ thống solar tracking với các tấm pin 2 mặt kính. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất hơn nữa. Các tấm pin 2 mặt kính được lắp đặt tùy thuộc vào kết cấu khung. Các tấm pin 2 mặt kính có khung thường dễ lắp đặt hơn so với những tấm không khung, hầu hết các nhà sản xuất tấm pin 2 mặt kính bao gồm kẹp để lắp đặt sản phẩm của họ, giúp quá trình lắp đặt trở nên khá đơn giản. Dòng COMET của AE Solar là các mô-đun 2 mặt kính bán cắt heterojunction có khung. Các tấm pin này có công suất hoạt động từ 460-480 W với hiệu suất dao động từ 21,16% đến 22,08%. Hình 3 thể hiện tờ dữ liệu kỹ thuật của dòng COMET được sản xuất bởi AE Solar. Hệ số đôi mặt của dòng COMET là 80 +/- 5%, như có thể thấy trong tờ dữ liệu của nhà sản xuất.