Optimización de la Bifacialidad de Celdas Solares de Silicio TBC Basada en Simulación Quokka3

Área de la Ciencia:

• Fotovoltaica
• Dispositivos Semiconductores
• Ciencia de Materiales

Sus antecedentes:

• Las celdas solares de contacto posterior pasivado con óxido de túnel (TBC) ofrecen un alto potencial de eficiencia y bajo costo.
• Un desafío clave para las celdas TBC es su baja bifacialidad inherente debido a la estructura del lado posterior.

Objetivo del estudio:

• Optimizar sistemáticamente el diseño de celdas solares TBC para mejorar la eficiencia de conversión y la bifacialidad.
• Abordar las compensaciones entre el factor de llenado (FF), la bifacialidad y la eficiencia en las celdas TBC.

Principales métodos:

• Se utilizó el software de simulación Quokka3 para un análisis exhaustivo.
• Se realizó una cooptimización de múltiples parámetros de la morfología de la superficie, recubrimientos ópticos, propiedades del material a granel y geometría del lado posterior.
• Se asumió una pasivación de superficie de alta calidad y una precisión de impresión de línea fina.

Principales resultados:

• Se logró una eficiencia de conversión simulada del 27,26%.
• Se alcanzó una relación de bifacialidad simulada del 92,96%.
• Se cuantificaron las relaciones de compensación entre FF, bifacialidad y eficiencia.

Conclusiones:

• El proceso de optimización proporciona una vía para mejorar el rendimiento de las celdas solares TBC.
• Los resultados de la simulación ofrecen soporte para la toma de decisiones científicas para la industrialización de celdas TBC.
• Se demostró el potencial de celdas solares TBC de alta eficiencia y alta bifacialidad.