Wat is IBC Technologie?
Structuur van IBC zonnecellen
Alle metalen contacten in IBC (Interdigitated Back Contact) zonnecellen bevinden zich aan de achterkant van de cel. Dit ontwerp elimineert schaduw aan de voorkant en zorgt voor maximale lichtabsorptie. Door de contacten breder aan de achterkant te plaatsen, wordt de serieweerstand verlaagd, wat de efficiëntie van de cel verbetert.
De primaire absorptielaag in een IBC-zonnecel is een kristallijn silicium (c-Si) wafer, die van het n-type of het p-type kan zijn. Deze laag wordt gemaakt door het silicium te doperen met boor of fosfor, afhankelijk van de gewenste polariteit. Om de prestaties van de cel verder te verbeteren, wordt een passiverings- en antireflectielaag, meestal gemaakt van SiO, aangebracht om de reflectie te minimaliseren en het oppervlak te beschermen.
Een ander belangrijk kenmerk van IBC cellen is de diffusielaag, waar n-type en p-type gebieden elkaar kruisen. Deze configuratie maakt de integratie van metaalcontacten aan de achterkant mogelijk en ondersteunt een efficiënte stroomdoorgang door de cel.
IBC-zonnecellen (Interdigitated Back Contact) worden voornamelijk gebouwd met kristallijn silicium (c-Si) wafers als absorptielaag, waarbij n-type wafers de standaardkeuze zijn vanwege hun superieure prestaties. P-type wafers worden in bepaalde gevallen ook gebruikt. Van de c-Si-opties heeft monokristallijn silicium (mono c-Si) de voorkeur vanwege het hogere rendement, terwijl polykristallijn silicium (poly c-Si) een levensvatbaar alternatief blijft.
Om de efficiëntie van c-Si wafers te verbeteren, wordt aan één of beide zijden een antireflecterende en passiverende laag aangebracht. Deze laag bestaat vaak uit siliciumdioxide (SiO2), dat thermisch wordt geoxideerd, hoewel andere materialen zoals siliciumnitride (SiNx) of boornitride (BNx) ook effectief zijn in het minimaliseren van reflectie en het beschermen van het waferoppervlak.
Om de frontcontacten naar de achterkant te verplaatsen, moeten er diffusielagen worden gemaakt, bestaande uit elkaar kruisende n+ en p+ emitterlagen. Deze worden gevormd met behulp van geavanceerde technieken zoals gemaskeerde diffusie, ionenimplantatie of laserdotering met boor. Dit proces zorgt voor de integratie van p-type gebieden in de n-type wafer met behoud van de structurele en elektrische integriteit.
De laatste stap bestaat uit het plaatsen van metaalcontacten uitsluitend op de achterkant van de cel. Hiervoor worden technieken zoals laserablatie of natte chemische depositie gebruikt. Metalen zoals zilver, nikkel of koper worden vaak gebruikt en zorgen voor een betrouwbare elektrische geleiding en duurzaamheid van de zonnecel.
Perc, TOPCon en IBC-technologieën vergeleken
| IBC | TOPCON | PERC | |
|---|---|---|---|
| Uiterlijk | Zonder rails aan de voorkant | Standaard | Standaard |
| Vermogensverlies in het eerste jaar | 1.5% | 1.5% | 2% |
| Gemiddelde jaarlijkse vermogensdegradatie | 0.4% | 0.4% | 0.45% |
| Rendement | 22.5%-23.2% | 22.28% | 21.2% |
| Temperatuurcoëfficiënt | -0.29%/℃ | -0.32%/℃ | -0.35%/℃ |
Voordelen van IBC-technologie
Ontwikkelingsrichting van IBC-zonnecelefficiëntie
IBC-zonnecellen maken gebruik van de geavanceerde Interdigitated Back Contact-technologie, waarbij alle contacten zich aan de achterkant van de cel bevinden. Dit innovatieve ontwerp elimineert schaduw aan de voorkant, waardoor stroomverliezen aanzienlijk worden verminderd en een uitzonderlijke energieomzettingsefficiëntie wordt bereikt.
Lage temperatuurcoëfficiënt
IBC-zonnepanelen bieden een superieure stabiliteit bij hoge temperaturen in vergelijking met traditionele panelen. Met een temperatuurcoëfficiënt van -0,29%/℃ zijn deze panelen ontworpen om de interne weerstand te verminderen en warmteverlies te minimaliseren, waardoor een consistent hoog omzettingsrendement wordt gegarandeerd, zelfs bij hoge temperaturen.
In een interview met PV Magazine zegt Kopecek: “Tegen 2028 kunnen IBC-zonnepanelen TOPCon voorbijstreven als het dominante product op de markt.” De verschuiving naar IBC-technologie kan al in 2025 beginnen, waarbij traditionele zonne-energieproducten tegen 2030 geleidelijk zullen verdwijnen.
Kopecek benadrukte verder de snelle groei van IBC-zonnepanelen op de wereldmarkt. Hun marktaandeel zal naar verwachting toenemen van ongeveer 2% in 2022 tot 6% in 2026, mogelijk tot 20% in 2028 en meer dan 50% in 2030.
Referentie:.
https://www.pv-magazine.de/2022/11/03/zelltechnologie-ibc-koennte-topcon-bis-2028-vom-markt-verdraengen/
https://solarmagazine.com/solar-panels/ibc-solar-cells/
https://www.energiemagazin.com/photovoltaik/ibc-technologie-solarzellen/
Aanbevolen artikelen van IBC Technology
Meer informatie Technologie
