BC-zonnepanelenof Back-Contact-zonnecellen vertegenwoordigen een aanzienlijke vooruitgang in de fotovoltaïsche technologie. Door de metalen roosterlijnen van de voorkant naar de achterkant van de cel te verplaatsen, verminderen BC-zonnepanelen de hinder van zonlicht en verbeteren ze de conversie-efficiëntie. Deze innovatie biedt verschillende voordelen, waaronder een hoge conversie-efficiëntie, grotere kortsluitstroom, hoge vulfactor, verbeterde weerstand tegen degradatie en een esthetisch aantrekkelijk uiterlijk. Ondanks hun complexe productieproces en hogere kosten hebben BC-zonnepanelen een veelbelovend potentieel op de markt voor zonne-energie.

Soorten BC-zonnecellen

BC-zonnecellen omvatten verschillende typen, waaronder Interdigitated Back Contact (IBC), Tunnel Oxide Passivated Contact (TBC), Heterojunction met intrinsieke dunne laag (HBC) en Hybrid Passivated Back Contact (HPBC). Elk type combineert de basis BC-technologie met andere verbeteringen om de prestaties te optimaliseren:

1. IBC-cellen: De klassieke IBC-cellen hebben een ontwerp waarbij het emitter- en achteroppervlakveld (BSF) afwisselend op de achterkant van de cel zijn aangebracht, waardoor lichthinder wordt geminimaliseerd en de efficiëntie wordt gemaximaliseerd. Het merk Maxeon van SunPower is een toonaangevend voorbeeld, met een productiecapaciteit van enkele gigawatt en een aanzienlijk marktaandeel in de VS.

2. TBC-cellen: Door de combinatie van TOPCon- en IBC-technologieën maken TBC-cellen gebruik van siliciumsubstraten van het N-type en bieden ze een hogere conversie-efficiëntie. Toonaangevende TOPCon-bedrijven bereiden zich voor om TBC-producten op de markt te brengen, met een verwacht vermogen van 600-610 watt.

3. HBC-cellen: Deze cellen combineren HJT- en IBC-technologieën, waarbij gebruik wordt gemaakt van intrinsieke amorfe siliciumfilms voor passivatie, waardoor de vermindering van oppervlaktedefecten wordt verbeterd terwijl het onbelemmerde lichtabsorptievoordeel van IBC-cellen behouden blijft.

4. HPBC-cellen: HPBC-cellen zijn ontwikkeld door bedrijven als Longi en maken gebruik van P-type siliciumsubstraten, wat een kosteneffectieve oplossing biedt met indrukwekkende efficiëntie en esthetische kwaliteiten.

Voordelen van BC-zonnepanelen

BC-zonnepanelen bieden verschillende duidelijke voordelen ten opzichte van traditionele zonnecellen:

1. Verbeterde efficiëntie: Door het elimineren van rasterlijnen aan de voorzijde vergroten BC-zonnepanelen het beschikbare gebied voor zonlichtabsorptie, waardoor de kortsluitstroom met ongeveer 7% wordt verhoogd in vergelijking met conventionele cellen.

2. Flexibel en robuust ontwerp: De bedrading aan de achterkant van BC-panelen maakt een eenvoudigere, flexibelere inkapseling mogelijk, waardoor de weerstand tegen microscheuren en andere vormen van spanning wordt verbeterd. De HPBC-cellen van Longi laten bijvoorbeeld een vermindering van 48% in randspanning zien vergeleken met traditionele cellen.

3. Esthetische aantrekkingskracht: Met een uniform, rastervrij frontoppervlak bieden BC-zonnepanelen een visueel aantrekkelijkere oplossing voor residentiële en commerciële installaties, waardoor ze bijzonder aantrekkelijk zijn voor high-end gedistribueerde markten.

Marktpotentieel en toekomstperspectieven

Nu de PERC-celtechnologie zijn efficiëntielimieten nadert, groeit het marktaandeel voor N-type technologieën zoals TOPCon- en BC-cellen. Momenteel bevinden BC-cellen zich in de beginfase van marktacceptatie, maar winnen aan populariteit dankzij hun efficiëntie en duidelijke voordelen. De belangrijkste uitdaging voor BC-technologie is het verlagen van de productiekosten. Bedrijven als Aiko Solar streven ernaar om medio 2024 kostenpariteit te bereiken met TOPCon-cellen, wat de concurrentiepositie van BC-panelen aanzienlijk zou vergroten.

BC-zonnepanelen zijn zeer geschikt voor toepassingen waarbij efficiëntie en esthetiek voorop staan, zoals in voertuigen, schepen, satellieten en gebouwen met een beperkt draagvermogen. Als de productiekosten dalen, kunnen BC-panelen de zonnemarkt op daken en daarbuiten domineren. Voorspellingen suggereren dat het marktaandeel van BC-cellen zou kunnen stijgen van de huidige 1-3% naar 10-15% in 2025, met een jaarlijkse uitbreiding van de productieschaal met ongeveer 40 GW. Sommige voorspellingen geven zelfs aan dat BC-technologie 30-40% van de markt zou kunnen veroveren, naast andere technologieën zoals TOPCon, HJT en PERC.

Conclusie

BC-zonnepanelen vertegenwoordigen een veelbelovende vooruitgang in fotovoltaïsche technologie en bieden superieure efficiëntie, flexibiliteit en esthetische aantrekkingskracht. Hoewel de hoge productiekosten een uitdaging vormen, kunnen voortdurende inspanningen om deze kosten te verlagen van BC-panelen een toonaangevende oplossing op de wereldwijde zonne-energiemarkt maken. Naarmate de vraag naar hoogefficiënte, visueel aantrekkelijke zonne-energieoplossingen groeit, staat BC-technologie klaar om een cruciale rol te spelen in het toekomstige energielandschap.