進化し続ける太陽エネルギーの状況において、不動態化エミッタおよびリアセル（PERC）太陽電池モジュールは、重要な技術的進歩として浮上しています。 PERC 太陽電池モジュールの大手サプライヤーとして、私は第一世代と第二世代の PERC 太陽電池モジュールの違いについてよく質問されます。このブログ投稿では、これら 2 世代の PERC テクノロジーの主な違い、利点、アプリケーションについて詳しく説明します。
技術的背景
違いを理解するには、まず PERC テクノロジーの基本概念を理解する必要があります。 PERC 太陽電池は、セルの裏面での電子と正孔の再結合を低減することで、従来の太陽電池の効率を向上させるように設計されています。これは、太陽電池の裏面にパッシベーション層を追加することで実現され、光を反射してセル内に戻し、より効果的に光を吸収して電気に変換できるようにします。
第 1 世代の PERC 太陽電池モジュールは、従来の太陽電池を段階的に改良するものとして市場に導入されました。従来の製品と比較して効率が大幅に向上し、通常は 1 ～ 2 パーセント ポイントの効率向上を実現しました。これらのモジュールは比較的単純なパッシベーション層技術を利用しており、より多くの太陽光を捉えて電気エネルギーに変換する能力を特徴としていました。
一方、第 2 世代 PERC 太陽電池モジュールは、この技術のより洗練された高度なバージョンを表します。これらには、パッシベーション層、製造プロセス、セル設計にさらなる改良が組み込まれており、さまざまな環境条件下でさらに高い効率と優れたパフォーマンスを実現します。
効率とパフォーマンス
2 つの世代間の最も顕著な違いの 1 つは、効率の点です。第 1 世代の PERC 太陽電池モジュールの効率範囲は通常、約 18% ～ 20% です。従来の太陽電池に対するこの改良は、同じ量の太陽光からより多くの発電を可能にするため、その導入時に大きなセールスポイントでした。
しかし、第 2 世代の PERC 太陽電池モジュールは、効率の限界をさらに押し上げることに成功しました。材料と製造技術の進歩により、これらのモジュールは最大 22% ～ 24% の効率を達成できます。これは、ソーラー パネルの特定の領域において、第 2 世代 PERC モジュールは第 1 世代のモジュールよりも大幅に多くの電力を生成できることを意味します。
さまざまな照明条件下でのパフォーマンスの点では、第 2 世代 PERC モジュールにも優位性があります。拡散太陽光を捉えるのに優れており、曇りの日でも高い発電レベルを維持できます。たとえば、部分的なシェーディング状態では、第 2 世代の PERC モジュールは、第 1 世代のモジュールと比較して、電力損失をより効率的に削減します。
耐久性と信頼性
耐久性も太陽電池モジュールを検討する際の重要な要素です。第一世代の PERC 太陽電池モジュールは、耐久性に関する基本的な業界基準を満たすように設計されました。これらは、温度変動、湿度、紫外線などの典型的な環境ストレスに耐えることができました。ただし、これらのモジュールのパッシベーション層は時間の経過とともに劣化する傾向があり、効率が徐々に低下する可能性がありました。
第 2 世代 PERC 太陽電池モジュールは、これらの耐久性の問題に対処しています。より高度な材料とより優れたカプセル化技術の使用により、環境劣化に対する耐性が向上しています。第 2 世代モジュールのパッシベーション層はより安定しており、長期間にわたってより長い寿命とより安定したパフォーマンスを保証します。これにより、長期的な太陽エネルギー設備にとってより信頼性の高い選択肢となります。
コストと市場での入手可能性
コストに関して言えば、第一世代の PERC 太陽電池モジュールは、追加された技術のため、当初は従来の太陽電池よりも高価でした。しかし、生産量が増加し、技術が普及するにつれて、コストは下がり始めました。現在でも、多くの太陽エネルギープロジェクト、特に予算に制約があるプロジェクトにとって、費用対効果の高い選択肢となっています。
一方、第 2 世代の PERC 太陽電池モジュールは、一般に第 1 世代のものよりも高価です。高度なテクノロジーと効率の向上には代償が伴います。ただし、多くの場合、提供される発電量の増加により、長期的には初期費用の増加を相殺できます。市場での入手可能性の観点から見ると、特にコストが重要視される地域では、第 1 世代の PERC モジュールが市場でよく見られます。第 2 世代モジュールの人気は高まっていますが、その供給は第 1 世代モジュールに比べてまだ比較的限られています。
アプリケーション
効率、性能、コストの違いは、これら 2 世代の PERC 太陽電池モジュールの用途にも影響します。第 1 世代の PERC ソーラー モジュールは、小規模の住宅用太陽光発電設備や、コストが最優先される一部の商業用途に最適です。たとえば、比較的手頃な価格の太陽エネルギー システムで電気代を削減したい住宅所有者にとっては、優れた選択肢となります。
第 2 世代 PERC 太陽電池モジュールは、効率が高く、性能が優れているため、大規模太陽光発電所やスペースが限られている用途に適しています。大規模な太陽光発電所では、単位面積あたりの発電量が増加するため、長期的には大幅なコスト削減につながる可能性があります。以下の用途にも最適です。RV キャンピングカー用 100W ソーラー パネル、ソーラーパネルを設置できるスペースが限られていることがよくあります。
他の太陽電池モジュール技術との比較
第一世代と第二世代の PERC 太陽電池モジュールの違いを大局的に理解するには、それらを他の太陽電池モジュール技術と比較することも役立ちます。例えば、従来のソーラーモジュール 535 - 555W 両面受光型 PERC地面やその他の表面から反射した太陽光を捉えて、モジュールの両側から発電できるという利点があります。第 1 世代の PERC モジュールは一般に片面モジュールですが、第 2 世代の PERC モジュールは両面モジュールとして設計でき、発電能力をさらに強化できます。
もう一つのテクノロジーは、従来のソーラーモジュール 565 - 595W 両面受光型トプコン。トプコンのテクノロジーは、第 2 世代の PERC モジュールと同様に、高効率と低い温度係数を実現します。ただし、第 2 世代 PERC モジュールには、特に PERC テクノロジーの大規模生産と市場浸透を考慮した場合、場合によってはコスト効率が高いという利点があります。
結論と行動喚起
結論として、第 1 世代と第 2 世代の PERC 太陽電池モジュールの違いは、効率、性能、耐久性、コスト、用途の点で大きく異なります。第 1 世代の PERC モジュールは、多くの太陽エネルギー プロジェクトに対してコスト効率の高いソリューションを提供します。一方、第 2 世代の PERC モジュールは、より高い効率と優れたパフォーマンスを提供し、より要求の厳しいアプリケーションに適しています。
PERC 太陽電池モジュールのサプライヤーとして、当社はお客様にクラス最高の太陽電池モジュールを提供することに尽力しています。コスト効率の高い第 1 世代 PERC モジュールをお探しでも、高性能の第 2 世代 PERC モジュールをお探しでも、当社にはお客様のニーズを満たす専門知識と製品があります。プロジェクト用に PERC ソーラー モジュールの購入に興味がある場合は、詳細な見積もりと特定の要件についてお問い合わせください。私たちは、太陽エネルギーの夢の実現に向けて、皆様と協力できることを楽しみにしています。
参考文献
- Green, MA、Emery, K.、菱川, Y.、Warta, W.、ダンロップ, ED (2014)。太陽電池効率表 (バージョン 42)。太陽光発電の進歩: 研究と応用、22(1)、1 ～ 9。
- ジェイン、A.、カプール、A. (2017)。 PERC 太陽電池技術の最近の進歩に関するレビュー。再生可能および持続可能なエネルギーのレビュー、72、1103 - 1112。