Textured Bifacial Silicon Solar Cells Under Various Illumination Conditions

Abstract

У сонячний день передня сторона двосторонніх сонячних елементів освітлюється прямим, а задня сторона – розсіяним світлом. Тому важливо вивчити вплив дифузії та прямого світла на двосторонній сонячний елемент. У цьому дослідженні шляхом моделювання було визначено вплив розсіяного та прямого світла та температури на текстурований двосторонній сонячний елемент. Відповідно до отриманих результатів, оптимальне значення кута базису текстури для двосторонньої кремнієвої сонячної батареї становить 580. У похмурий день, при розсіяному освітленні з обох сторін, площинні та оптимально текстуровані сонячні батареї мають ККД 13,14 % і 16,03 % і струм короткого замикання 4,34 мА/см2 і 5,49 мА/см2. Струм короткого замикання становить 2,28 мА/см2 і 2,88 мА/см2, коли розсіяним світлом освітлена лише лицьова сторона. У сонячний день, коли пряме світло падає на лицьову сторону, а розсіяне – на тильну, струм короткого замикання планарної та оптимально текстурованої сонячної батареї становить 27,79 мА/см2 і 35,16 мА/см2 відповідно. Струм короткого замикання становить 25,73 мА/см2 і 32,65 мА/см2, коли прямим світлом освітлена лише лицьова сторона.

On a sunny day, the front side of the bifacial solar cells is illuminated with direct and the rear side with the diffused light. Therefore, it is important to study the effect of diffusion and direct light on the bifacial solar cell. In this study, the effects of diffuse and direct light and temperature on the textured bifacial solar cell were determined by simulation. According to the obtained results, the optimal value of the angle of base of texture for a bifacial silicon solar cell is 580. On a cloudy day, under diffuse light illumination on both sides, the planar and optimally textured solar cells have an efficiency of 13.14% and 16.03% and a short-circuit current of 4.34 mA/cm2 and 5.49 mA/cm2. The short-circuit current is 2.28 mA/cm2 and 2.88 mA/cm2 when only front side is illuminated with diffuse light. On a sunny day, when direct light falls on the front side and diffuse light falls on the rear side, the short-circuit current of the planar and optimally textured solar cell are 27.79 mA/cm2 and 35.16 mA/cm2, respectively. Short-circuit current are 25.73 mA/cm2 and 32.65 mA/cm2 when only front side illuminated with direct light.