I. Giới thiệu

A. Sơ lược về hiện trạng công nghệ năng lượng mặt trời

Bối cảnh năng lượng đang trải qua một sự thay đổi mang tính biến đổi và đi đầu trong cuộc cách mạng này là năng lượng mặt trời. Khi mối lo ngại về tính bền vững của môi trường và sự cạn kiệt của các nguồn năng lượng truyền thống ngày càng gia tăng, việc tìm kiếm các giải pháp năng lượng hiệu quả, sạch và tái tạo chưa bao giờ quan trọng hơn.

Trong tình trạng công nghệ năng lượng mặt trời hiện nay, các hệ thống quang điện truyền thống, đặc biệt là các hệ thống sử dụng silicon tinh thể, đồng nghĩa với việc khai thác ánh sáng mặt trời để tạo ra điện. Những hệ thống này chắc chắn đã mở đường cho việc áp dụng rộng rãi năng lượng mặt trời, đóng góp đáng kể vào nỗ lực toàn cầu nhằm giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, khi nhu cầu về nguồn năng lượng sạch hơn tăng lên thì nhu cầu về công nghệ năng lượng mặt trời tiên tiến và hiệu quả hơn cũng tăng theo. Những thách thức mà pin mặt trời truyền thống phải đối mặt, chẳng hạn như những hạn chế về hiệu quả và chi phí sản xuất, đã thúc đẩy các nỗ lực nghiên cứu và phát triển chuyên sâu nhằm khám phá các giải pháp đổi mới.

B. HJT là gì?

HJT đi đầu trong công nghệ pin mặt trời tiên tiến. Về cốt lõi, công nghệ Heterojunction liên quan đến việc phân lớp chiến lược các vật liệu bán dẫn khác nhau để tạo ra pin mặt trời hiệu suất cao và hiệu quả hơn. Không giống như pin mặt trời truyền thống, HJT kết hợp một lớp mỏng bên trong giúp nâng cao hiệu quả hấp thụ ánh sáng và vận chuyển điện tử.

II.Tìm hiểu công nghệ HJT

A. Giải thích các nguyên lý cơ bản đằng sau pin mặt trời HJT

1. Thiết kế dị thể:

Pin mặt trời HJT tận dụng thiết kế dị vòng, một thuật ngữ bắt nguồn từ sự kết hợp của 'dị', có nghĩa là khác nhau và 'điểm nối', đề cập đến giao diện giữa hai vật liệu bán dẫn. Trong HJT, các lớp vật liệu riêng biệt được sắp xếp một cách chiến lược để khai thác các đặc tính riêng lẻ của chúng, tạo ra hiệu ứng hiệp đồng giúp nâng cao hiệu quả chuyển đổi năng lượng mặt trời.

2. Lớp bán dẫn kép:

Điểm độc đáo cốt lõi của HJT nằm ở cấu trúc bán dẫn hai lớp. Không giống như pin mặt trời truyền thống dựa trên một vật liệu bán dẫn duy nhất, HJT sử dụng hai lớp – silicon vô định hình (a-Si) và silicon tinh thể (c-Si). Sự kết hợp này tận dụng điểm mạnh của cả hai vật liệu, giảm thiểu điểm yếu của chúng.

3. Lớp mỏng bên trong:

Điều không thể thiếu trong thiết kế của HJT là sự kết hợp của một lớp mỏng bên trong. Lớp siêu mỏng này, được chèn cẩn thận giữa các lớp silicon vô định hình và tinh thể, đóng vai trò then chốt. Nó hoạt động như một bộ đệm, tối ưu hóa sự chuyển đổi của các electron và lỗ trống qua tiếp xúc dị thể, từ đó nâng cao hiệu suất tổng thể của pin mặt trời.

4. Tăng cường khả năng hấp thụ và tách chất mang:

Thành phần độc đáo của pin mặt trời HJT góp phần cải thiện khả năng hấp thụ ánh sáng và phân tách chất mang hiệu quả. Lớp silicon vô định hình thu được phổ ánh sáng mặt trời rộng hơn, mở rộng phạm vi bước sóng có thể chuyển đổi thành điện năng. Đồng thời, lớp silicon tinh thể tạo điều kiện cho việc phân tách và di chuyển nhanh chóng các hạt mang điện, giảm thiểu tổn thất và tối đa hóa sản lượng.

5. Giảm tổn thất tái hợp:

Một trong những thách thức chính mà công nghệ HJT giải quyết là giảm tổn thất tái hợp. Sự tái hợp xảy ra khi các electron và lỗ trống kết hợp lại, tiêu tán năng lượng của chúng dưới dạng nhiệt thay vì góp phần tạo ra điện. Thiết kế của pin mặt trời HJT giảm thiểu tổn thất tái hợp, nâng cao hiệu quả tổng thể của quá trình chuyển đổi.

B. HJT khác với công nghệ pin mặt trời truyền thống như thế nào (ví dụ: silicon tinh thể)

1. Thành phần nguyên liệu:

Tế bào silicon tinh thể truyền thống: Pin mặt trời silicon tinh thể, phổ biến trong lĩnh vực năng lượng mặt trời, chủ yếu được cấu tạo từ một vật liệu duy nhất - silicon tinh thể. Vật liệu này có cấu trúc dạng lưới đều đặn, góp phần tạo nên độ bền và độ tin cậy.

Pin mặt trời HJT: Ngược lại, pin mặt trời HJT sử dụng phương pháp hai lớp. Họ kết hợp silicon vô định hình (a-Si) và silicon tinh thể (c-Si), giới thiệu một hỗn hợp cải tiến giúp khai thác sức mạnh của cả hai vật liệu. Sự hợp nhất này cho phép phản ứng nhiều sắc thái hơn với các bước sóng khác nhau của ánh sáng mặt trời, mở rộng phổ ánh sáng hấp thụ.

2. Mức độ hiệu quả:

Tế bào silicon tinh thể truyền thống: Trong khi tế bào silicon tinh thể là công cụ thúc đẩy công nghệ năng lượng mặt trời, mức độ hiệu quả của chúng đã chững lại ở một mức độ nào đó. Chúng thường thể hiện tỷ lệ hiệu quả trong một phạm vi cụ thể.

Pin mặt trời HJT: Công nghệ HJT nâng cao hiệu suất. Sự kết hợp của lớp mỏng bên trong và thiết kế bán dẫn hai lớp góp phần hấp thụ ánh sáng vượt trội, giảm tổn thất và tăng cường khả năng phân tách sóng mang. Kết quả là, pin mặt trời HJT thường hoạt động tốt hơn so với pin mặt trời truyền thống, hứa hẹn mang lại năng suất cao hơn cho cùng một lượng ánh sáng mặt trời.

3. Hiệu suất trong điều kiện ánh sáng yếu:

Tế bào silicon tinh thể truyền thống: Tế bào truyền thống có xu hướng giảm hiệu suất trong điều kiện ánh sáng yếu, hạn chế hiệu quả của chúng trong những ngày nhiều mây hoặc sáng sớm và buổi tối.

Pin mặt trời HJT: Pin mặt trời HJT thể hiện khả năng phục hồi đáng chú ý trong các tình huống chiếu sáng kém tối ưu. Phản ứng nâng cao của chúng với phổ ánh sáng rộng hơn cho phép sản xuất năng lượng ổn định ngay cả khi ánh sáng mặt trời bị khuếch tán hoặc bị hạn chế.

4. Kỹ thuật và chi phí sản xuất:

Tế bào silicon tinh thể truyền thống: Quy trình sản xuất tế bào silicon tinh thể truyền thống bao gồm nhiệt độ cao và các bước sử dụng nhiều năng lượng, góp phần làm tăng chi phí sản xuất.

Pin mặt trời HJT: HJT mang lại tiềm năng giảm chi phí sản xuất theo thời gian. Thiết kế hai lớp cho phép sử dụng ít vật liệu hơn trong khi đạt được hiệu quả cao hơn, điều này có thể chuyển thành quy trình sản xuất tiết kiệm chi phí hơn.

III. Tác động môi trường và tính bền vững

A. Giảm mức tiêu thụ tài nguyên:

Các mô-đun HJT, với thiết kế hai lớp và sử dụng vật liệu hiệu quả, góp phần giảm mức tiêu thụ tài nguyên. Pin mặt trời truyền thống thường yêu cầu lượng vật liệu bán dẫn lớn hơn, chẳng hạn như silicon tinh thể. Ngược lại, thiết kế hợp lý của các mô-đun HJT cho phép đạt được hiệu suất tương tự hoặc thậm chí cao hơn với ít vật liệu hơn, khiến chúng trở thành một lựa chọn tiết kiệm tài nguyên hơn.

B. Dấu chân carbon thấp hơn:

Tiềm năng giảm chi phí sản xuất và sử dụng vật liệu hiệu quả không chỉ tác động đến những cân nhắc về mặt kinh tế mà còn góp phần giảm lượng khí thải carbon. Các quy trình sản xuất liên quan đến mô-đun HJT, khi được tối ưu hóa để đạt hiệu quả, có thể giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải so với các phương pháp sản xuất pin mặt trời truyền thống.

C. Tuổi thọ và độ bền cao hơn:

Các mô-đun HJT được thiết kế chú trọng đến độ bền. Các lớp thụ động nâng cao và kỹ thuật cẩn thận góp phần kéo dài tuổi thọ cho các mô-đun này. Tuổi thọ dài hơn có nghĩa là ít thay thế hơn và ít lãng phí hơn theo thời gian, nhấn mạnh hơn nữa các khía cạnh bền vững của công nghệ HJT.

IV. Phần kết luận

Các mô-đun HJT, với thiết kế hai lớp, lớp mỏng bên trong và khả năng thích ứng với các điều kiện môi trường đa dạng, có tiềm năng xác định lại cách chúng ta khai thác năng lượng mặt trời. Những ưu điểm, từ hiệu suất cao và khả năng phục hồi trong điều kiện ánh sáng yếu đến khả năng tiết kiệm chi phí theo thời gian, đã định vị HJT là công nghệ có tương lai đầy hứa hẹn.

SUNKEAN , với tư cách là nhà sản xuất cam kết thực hiện các biện pháp bền vững và giải pháp năng lượng sạch, việc áp dụng cách tiếp cận chủ động bao gồm việc khám phá các công nghệ mới nổi như HJT. Các xu hướng mà chúng tôi đã khám phá, từ nhu cầu ngày càng tăng về các giải pháp hiệu quả cao đến sự hợp tác và hợp tác ngày càng tăng, cho thấy HJT đang có được sức hút trong ngành năng lượng mặt trời.

Tóm lại, khi chúng ta bắt tay vào một tương lai được cung cấp năng lượng tái tạo, các mô-đun HJT nổi lên như một nhân tố hấp dẫn trong ngành năng lượng mặt trời. Bằng cách luôn cập nhật thông tin và xem xét tiềm năng của HJT trong chiến lược năng lượng của mình, bạn sẽ đóng góp vào nỗ lực chung nhằm xây dựng một bối cảnh năng lượng bền vững và kiên cường. Chúng tôi có đầy đủ các mô-đun quang điện HJT trên trang web của mình. Nếu bạn có nhu cầu, bạn có thể để lại tin nhắn cho nhân viên bán hàng của chúng tôi, cảm ơn sự phối hợp của bạn. Email: wendy@sunkean.com