La divisione Solar di Panasonic Corporation ha raggiunto un’efficienza di conversione del 25,6% per le celle solari HIT, unità con dimensioni di 143,7 cm quadrati.
La divisione Solar di Panasonic Corporation ha raggiunto un’efficienza di conversione del 25,6% per le celle solari HIT, unità con dimensioni di 143,7 cm quadrati.
Si tratta di un importante miglioramento rispetto ai precedenti risultati e prevede un incremento dello 0,9% rispetto al precedente record del 2013, ottenuto con celle da 101,8 cmq.
Questo dato rappresenta inoltre un progresso dello 0,6% rispetto al primato precedente per celle solari a base di silicio cristallino di superfici ridotte (superficie cella: 4 cmq), che aveva raggiunto il 25,0%.
Per ottenere questo risultato si è lavorato intensamente per migliorare la tecnologia di eterogiunzione, della quale Panasonic detiene il brevetto, e che consente alle celle solari HIT di ottenere maggiore efficienza di conversione e proprietà superiori ad alte temperature. Analogamente si è operato anche sulla struttura back contact, che prevede l’installazione degli elettrodi sulla parte posteriore della cella, per sfruttare la luce solare in modo più efficiente.
L’efficienza di questa conversione da record è garantita dallo sviluppo di sofisticate tecnologie che si basano su tre punti.
– Riduzione delle perdite di prestazioni dovute alla ricombinazione: Una caratteristica fondamentale della tecnologia HIT è la capacità di ridurre la perdita di ricombinazione dei portatori di carica (particelle elettriche generate dalla luce) tramite strati di laminature di silicio amorfo di alta qualità sulla superficie del substrato di silicio monocristallino, dove l’energia viene generata. Utilizzando la tecnologia per formare una pellicola in silicio amorfo sul substrato monocristallino e riducendo contemporaneamente al minimo i danni alla superficie di quest’ultimo, è stato possibile ottenere un notevole coefficiente di temperatura di -0,25% per grado Celsius, in grado di mantenere un’alta efficienza di conversione anche con un’elevata tensione nel circuito aperto (Voc) o a temperature considerevoli.
– Riduzione della perdita ottica: Allo scopo di aumentare la corrente in una cella solare, è necessario condurre la luce solare che raggiunge la superficie della cella verso il substrato in silicio monocristallino, vale a dire lo strato che genera la carica elettrica con perdite minori. Il posizionamento degli elettrodi sulla parte posteriore consente alla luce di raggiungere il substrato in modo più efficiente. Questa innovazione ha reso possibile un netto miglioramento nella densità della corrente di corto circuito (Jsc), con un valore di 41,8 mA/cmq rispetto al precedente dato di Panasonic, di 39,5 mA/cm2 (nel caso di una cella con efficienza di conversione del 24,7%).
– Minimizzazione della perdita di resistenza: Nelle celle solari, la corrente elettrica generata viene accumulata negli elettrodi della griglia superficiale ed emessa verso l’esterno. Precedentemente, gli elettrodi della griglia sul lato che riceveva la luce erano ottimizzati bilanciando il loro spessore (venivano resi più sottili per ridurre la quantità di luce bloccata) e la riduzione della perdita di resistenza elettrica. Tuttavia, collocando gli elettrodi sul lato posteriore, è diventato possibile ridurre la perdita resistiva quando la corrente viene trasferita agli elettrodi della griglia. Inoltre, è stato ottenuto un elevato fattore di riempimento (o FF, fill factor) pari a 0,827 anche su celle di dimensioni pratiche, migliorando le prestazioni in termini di perdita di resistenza sullo strato di silicio amorfo.