HJT zonnepanelen technologie: heterojunction cellen uitgelegd

Wat is het?

HJT staat voor Heterojunction Technology. Het is een geavanceerd type zonnecel dat twee verschillende soorten silicium combineert in één cel.

In plaats van alleen kristallijn silicium, gebruikt het zowel kristallijn als amorf silicium. Dit creëert een 'heterojunction', oftewel een kruising tussen twee materialen. Deze technologie is niet helemaal nieuw, maar wint snel aan populariteit voor residentiële en commerciële installaties.

Het wordt gezien als een van de meest efficiënte celtechnologieën die momenteel beschikbaar zijn.

HJT-panelen onderscheiden zich door hun hoge vermogen en uitstekende prestaties, zelfs onder niet-ideale omstandigheden. Je herkent ze vaak aan hun strakke, zwarte uiterlijk en de afwezigheid van zichtbare rasterlijnen op de voorkant. Dit komt door een ander productieproces. Hoewel ze duurder zijn in aanschaf, bieden ze op de lange termijn vaak een betere energieopbrengst per vierkante meter.

Hoe werkt het precies?

Een HJT-cel werkt door drie dunne lagen silicium op elkaar te stapelen. De basis is een dunne plaat van kristallijn silicium (c-Si).

Aan beide zijden van deze plaat wordt een ultra-dunne laag amorf silicium (a-Si) aangebracht. Dit is de heterojunction. Zonlicht valt op de cel en wordt geabsorbeerd.

De energie uit het licht slaat elektronen los in het kristallijne silicium.

De lagen amorf silicium hebben een speciale functie: ze vangen deze losgeslagen elektronen extreem efficiënt op en geleiden ze naar de externe stroomkring. De magie zit in de 'passivatie' aan de oppervlaktes. De amorfe siliciumlagen passiveren, oftewel kalmeren, het oppervlak van het kristallijne silicium. Dit voorkomt dat losgeslagen elektronen direct weer verloren gaan door recombinatie. Hierdoor blijven meer elektronen beschikbaar voor stroomopwekking.

De wetenschap erachter

De kern van de HJT-technologie is het creëren van een zeer effectieve pn-overgang. In een traditionele cel, zoals IBC-zonnepanelen, zit deze overgang in het silicium zelf.

Bij HJT wordt de overgang gevormd op de grens tussen de twee verschillende materialen: het kristallijne en het amorfe silicium. De dunne laag amorf silicium aan de zon-zijde (de emitter) is gedopeerd met boor (p-type). Het kristallijne silicium substraat is licht gedopeerd met fosfor (n-type).

Aan de achterzijde zit een laag amorf silicium gedopeerd met fosfor (n-type).

Deze configuratie zorgt voor een zeer sterk elektrisch veld. Dit sterke veld, gecombineerd met de uitstekende passiverende eigenschappen van de amorfe lagen, leidt tot een zeer hoge 'open-schakelspanning' (Voc). Een hogere Voc betekent minder energieverlies en dus een hoger potentieel rendement. Bovendien verliezen HJT-cellen heel weinig prestatie bij hogere temperaturen.

Voordelen en nadelen

HJT-panelen bieden aanzienlijke voordelen. Ze behoren tot de meest efficiënte panelen op de markt, met laboratoriumrendementen boven de 26%.

In de praktijk leveren ze een hoog vermogen per vierkante meter op. Ze presteren ook uitzonderlijk goed bij hoge temperaturen; hun temperatuurcoëfficiënt is zeer laag.

Een ander groot pluspunt is hun vermogen om diffuus licht goed te benutten. Op een bewolkte dag of in de schaduw presteren ze relatief beter dan veel andere typen. Hun donkere, uniforme uiterlijk wordt door veel huiseigenaren als esthetisch aantrekkelijk beschouwd. De nadelen zijn er ook.

De productie is complexer en duurder, wat zich vertaalt in een hogere aanschafprijs voor deze HJT-panelen.

Het aanbod van HJT-panelen is kleiner dan dat van traditionele PERC-zonnepanelen. Daarnaast zijn ze gevoeliger voor bepaalde degradatiemechanismen als ze niet goed worden beschermd door de fabrikant.

• Voordelen: Hoog rendement, uitstekende temperatuurtolerantie, goed bij diffuus licht, esthetisch design.
• Nadelen: Hogere aanschafkosten, beperkter aanbod, potentieel voor specifieke degradatie.

Voor wie relevant?

HJT-panelen zijn vooral interessant voor huiseigenaren die het maximale uit hun beschikbare dakoppervlak willen halen.

Heb je een beperkt dakoppervlak, maar wil je toch een zo hoog mogelijke energieopbrengst? Dan is de hoge efficiëntie van HJT de investering waard.

Ook voor mensen in warme streken of op daken met veel zoninstraling zijn ze een uitstekende keuze. Door de lage temperatuurgevoeligheid leveren ze op hete zomerdagen procentueel meer op dan traditionele panelen. Ze zijn dus ideaal voor het Nederlandse klimaat met wisselende omstandigheden. Ben je bereid om meer te investeren voor de beste technologie en een strakke uitstraling?

Dan is HJT een voor de hand liggende optie. Voor de prijsbewuste koper met veel dakruimte zijn er echter ook goede, goedkopere alternatieven zoals PERC-panelen die een prima rendement bieden.