Maysun Solar - producent modułów fotowoltaicznych, któremu możesz zaufać w branży fotowoltaicznej od ponad 13 lat
Wydajność masowej produkcji ogniw 210 PERC przekracza 23,56%,
Wydajność masowej produkcji ogniw HIT przekracza 25,31%,
Wydajność laboratorium komórkowego TOPCon przekracza 25,19%,
......
Większy rozmiar i wyższa sprawność to wszystko, aby osiągnąć wyższą moc, ale straty związane z pakowaniem wydają się być zabójcą numer jeden dla dużych rozmiarów i wysokiej sprawności ogniw. Jak sprawić, by większy rozmiar nie zamienił się w mniejszą wydajność, jak sprawić, by wysokowydajne ogniwa stały się wysokowydajnymi modułami oraz jak ograniczyć straty związane z pakowaniem, stają się pilnymi problemami technicznymi do rozwiązania przez przemysł.
1. sprawność ogniwa ≠ sprawność modułu
Przez ponad dziesięć lat ogniwa monokrystaliczne zastąpiły ogniwa polikrystaliczne jako główny nurt rynku, przy czym rozmiary wafli krzemowych stawały się coraz większe i większe od 16mm6 do 182mm, a następnie do 210mm, a moc pojedynczego modułu PV również wzrosła z 500W+ do 600W+ lub nawet 700W.
Korzyści ekonomiczne płynące ze zwiększonej wydajności stają się coraz bardziej widoczne, ale być może przeoczyliśmy kluczową kwestię, a mianowicie fakt, że wydajność ogniw nie jest tożsama z wydajnością modułów, a większe rozmiary nie utrzymują wydajności ogniw.
Przy różnych procesach pakowania, nawet przy tym samym ogniwie, wystąpi różnica w końcowej wydajności modułu, a różnica pomiędzy wydajnością ogniwa a wydajnością modułu to strata opakowania.
Przy całym tym gadaniu o inicjatywach redukcji kosztów, kiedy wydajność ogniw zbliża się do swojego limitu, jeśli można zminimalizować straty opakowania modułu (straty mocy), to można uzyskać wyższą moc modułu, co stanowi kolejny skrót do uzyskania modułów o wysokiej mocy.
2. jak zmniejszyć straty w pakiecie modułu
Istnieją dwa główne czynniki, które wpływają na zwiększenie mocy modułów poprzez zmniejszenie strat związanych z pakowaniem modułów: materiał opakowaniowy i technologia pakowania.
Struktura opakowania konwencjonalnych modułów słonecznych na rynku jest głównie top-down: szkło hartowane - EVA - komórka - EVA - backheet, przy użyciu cyny powlekanej taśmy miedzianej (taśmy lutowniczej) i komórka główna linia siatki wysokiej temperatury spawania do łączenia sąsiednich komórek w serii, aby utworzyć strukturę trójwymiarową. Obecnie głównym podejściem producentów do poprawy wydajności modułów z punktu widzenia połączenia ogniw jest głównie wykorzystanie technologii multi-grid i procesów pakowania o dużej gęstości.
Jednak nawet przy rozwoju technologii multi-grid do 18 głównych siatek, nie można uniknąć zaciemnienia taśmy lutowniczej; elastyczna taśma lutownicza opakowań o wysokiej gęstości będzie również testowana przez stres komórkowy.
Czy istnieje technologia pakowania, która minimalizuje maskowanie taśmy lutowniczej po stronie czołowej i pozwala uniknąć naprężeń na połączeniach między ogniwami? Technologia enkapsulacji i proces oparty na technologii back-contact, wykorzystujący przewodzącą płytę tylną do łączenia komórek, doskonale rozwiązuje ten problem.
W przeciwieństwie do konwencjonalnych technologii enkapsulacji, dodatnie i ujemne punkty elektrodowe ogniwa typu back-contact znajdują się na tylnej stronie, a moc generowana z przedniej strony jest przekazywana przez tylną stronę, co eliminuje potrzebę stosowania taśm lutowniczych, które blokowałyby światło słoneczne, jak również potrzebę szeregowego łączenia przedniej i tylnej strony ogniw.
Dzięki temu opakowania modułowe oparte na technologii back-contact teoretycznie minimalizują "straty efektywności pakowania" występujące w konwencjonalnych technologiach pakowania.
Przewodzące materiały spodnie - twarde jądro technologii styku tylnego
Styki dodatnie i ujemne ogniw stykowych nie leżą w linii prostej i nie mogą być połączone w linii prostej za pomocą pojedynczego paska lutu.
Zgodnie z informacjami podanymi przez Global Photovoltaics, technologia enkapsulacji "przewodzący arkusz tylny + przewodzący klej" opracowana przez Nitto Solar doskonale rozwiązała problem utraty enkapsulacji modułu.
Tylny kontakt MWT moduł opakowania i konwencjonalne połączenie taśmy lutowniczej jest inny, metoda opakowania połączenia jest oparta na nowej konstrukcji obwodu folii metalowej, każda komórka przez elastyczny klej przewodzący i metalowej folii obwodu połączenia tak, aby automatycznie utworzyć kompletny obwód. Struktura modułu została zmieniona na: szkło hartowane - EVA - ogniwo - izolacja - podkład przewodzący - EVA - podkład.
Struktura ta upraszcza również etapy procesu enkapsulacji: przygotowanie przewodzącego backplane'u - drukowanie lub dozowanie - wykrawanie i układanie EVA - ładowanie ogniw MWT - układanie górnej części EVA - układanie szkła - odwracanie i laminowanie - klejenie i obramowywanie, ładowanie puszek przyłączeniowych.
Zalety technologii enkapsulacji przewodzących warstw tylnych
Zastosowanie przewodzących warstw tylnych teoretycznie redukuje straty związane z przednim zaciemnianiem obudowy, a także umożliwia gęstsze rozmieszczenie ogniw, co ma dodatkowe efekty w postaci poprawy wydajności i niezawodności obudowy, zmniejszenia strat ciepła i obniżenia gęstości przesyłu prądu.
Zwiększenie obszaru odbioru światła: Jeśli ogniwa są połączone z metalowymi paskami, będzie luka między ogniwami i liniami siatki i paski będą również blokować obszar odbioru światła ogniw, zmniejszając wydajność modułu. Tylne połączenie przewodzącej warstwy spodniej pozwala na prawdziwe upakowanie o wysokiej gęstości, jednocześnie zwiększając obszar odbioru światła na przedniej stronie i poprawiając wydajność konwersji ogniwa.
Zwiększona wydajność pakowania: Dzięki zastosowaniu przewodzących warstw spodnich, pierwotny trójwymiarowy transfer prądu staje się dwuwymiarowy, co sprawia, że proces pakowania jest łatwiejszy do zautomatyzowania i bardziej produktywny, zmniejsza liczbę uszkodzeń komórek, a nawet pozwala na pakowanie ultracienkich (do 90um) komórek, co w przyszłości przyczyni się do znacznego obniżenia kosztów komórek.
Większa niezawodność: W porównaniu z konwencjonalnymi modułami, zastosowanie przewodzącego podłoża zamiast taśmy spawalniczej eliminuje skomplikowany proces spawania w wysokiej temperaturze i umożliwia prawdziwie dwuwymiarowe planarne pakowanie, którego zaletą jest uniknięcie problemów z naprężeniami spawalniczymi związanymi ze spawaniem w wysokiej temperaturze, a także obniżenie temperatury pracy modułu i przepuszczalności wody od strony tylnej. Dzięki tym zaletom klienci zyskują niższe tłumienie, wyższą wydajność generowania energii i dłuższą żywotność produktu.
Zmniejszona gęstość transmisji prądu: W komórce 166 wielkości 9BB, na przykład, średnica taśmy spawalniczej głównego nurtu wynosi 0,3 mm, powierzchnia przekroju poprzecznego pojedynczej taśmy spawalniczej wynosi około 0,071 mm2, a całkowity przekrój transmisji wynosi 0,639 mm2; podczas gdy folia przewodząca łącząca dwa ogniwa w przewodzącym podkładzie może mieć całkowitą powierzchnię przekroju poprzecznego około 4 mm2, ten sam prąd transmisji, przewodzący podkład ma niezwykle oczywistą zaletę.
Zmniejszona utrata ciepła: W procesie transmisji prądu modułu, jest zwykle pewna ilość strat ciepła ze względu na obecność oporu transmisji. Przewodząca warstwa spodnia została zaprojektowana w taki sposób, aby ścieżka rozpraszająca pomiędzy strunami była nie tylko krótsza, ale również miała większą powierzchnię przekroju, co również zmniejsza tę część strat ciepła.
Tabela 1: Porównanie wyników pakowania baterii MWT z konwencjonalnymi bateriami 5BB i 9BB
Jak pokazano w powyższej tabeli, w porównaniu z modułami 5BB, moduły MWT ze stykiem tylnym mają oczywiste zalety w zakresie zwiększania prądu i zmniejszania rezystancji transmisji, w porównaniu z modułami 9BB, straty opakowaniowe MWT ze stykiem tylnym są nieco lepsze niż 9BB, główna różnica polega na tym, że ogniwa 9BB mają lepszą rezystancję transmisji na końcu ogniwa niż MWT, przewaga MWT w zakresie rezystancji transmisji występuje głównie na końcu kolekcji przewodzącej płyty tylnej modułu.
Perspektywy zastosowania nośnika przewodzącego
Technologia pakowania przewodzącego arkusza tylnego zapewnia bardziej wydajne i niezawodne rozwiązanie do pakowania modułów fotowoltaicznych z krzemu krystalicznego, a klient może uzyskać dodatkowe wyższe przychody dzięki zmniejszeniu strat związanych z pakowaniem w wyniku zmiany technologii pakowania.
Ponadto, zgodnie z oficjalnym komunikatem Nitto PV, technologia enkapsulacji przewodzącej jest również doskonałym rozwiązaniem dla ultracienkich wafli krzemowych i rozwiązuje wyzwania związane z enkapsulacją ogniw heterozłączowych przy użyciu niskotemperaturowej pasty srebrnej, z dużym potencjałem do redukcji kosztów i poprawy wydajności.
W ramach globalnego celu podwójnej emisji dwutlenku węgla, zainstalowana moc PV jest tylko ułamkiem tego, co będzie w ciągu najbliższych dziesięciu lat. Popyt na większe rozmiary, wyższą wydajność, niższe koszty i cieńsze wafle doprowadzi do przyspieszonego rozwoju technologii produktów.