Xu hướng của các tế bào nửa tế bào so với các tế bào toàn tế bào đã quá rõ ràng. Cách giải thích phổ biến nhất là dòng điện của nửa tế bào chỉ bằng một nửa so với ban đầu nên tổn thất điện năng thấp hơn.

Tuy nhiên, lợi thế của công nghệ nửa chip vượt xa khả năng mất điện. Bài viết này sẽ sử dụng lời giải thích phổ biến nhất để cho bạn biết lý do tại sao công nghệ nửa cell sẽ thay thế pin full-cell trong tương lai.

1. Giới thiệu công nghệ

nửa chip Đối với công nghệ nửa chip, theo nghĩa đen, chúng cắt một nửa pin mặt trời bình thường. Thay vì có 60 hoặc 72 ô như mô-đun PV thông thường, nó trở thành 120 hoặc 144 ô nửa ô, trong khi vẫn giữ nguyên thiết kế và kích thước như các mô-đun thông thường.

Công nghệ bán tế bào thường áp dụng phương pháp cắt laser. Các ô có kích thước tiêu chuẩn được cắt thành hai nửa ô giống nhau dọc theo hướng vuông góc với thanh cái của pin, sau đó hàn nối tiếp.

Gói nửa ô cũng được bao bọc bằng kính cường lực, EVA và bảng nối đa năng, giống như các mô-đun thông thường. Một bảng điều khiển năng lượng mặt trời thông thường thường chứa 60 pin mặt trời 0,5-0,6V được kết nối theo chuỗi. Điện áp được tăng lên trong chuỗi, do đó, một mô-đun 60 mảnh hoạt động ở 30-35V. Nếu các tế bào nửa ô được kết nối với nhau như trong một cụm tiêu chuẩn, chúng sẽ tạo ra một nửa dòng điện và hai lần hiệu điện thế với cùng một điện trở.

Để đảm bảo rằng điện áp đầu ra tổng thể và dòng điện của các thành phần thông thường là nhất quán, các thành phần pin nửa tế bào thường được thiết kế theo cấu trúc song song nối tiếp trong thiết kế bảng điều khiển, tương đương với hai thành phần nhỏ được kết nối song song.

Như trong hình trên, hiệu điện thế hở mạch của một nửa pin giống như điện áp của một pin đầy đủ, và số lượng nửa tế bào tăng gấp đôi. Sau khi được chia thành hai phần, số lượng ô trong mỗi phần giống như môđun toàn ô, và điện áp sau khi hai phần được nối song song Giống như từng phần riêng lẻ, vì vậy tổng điện áp đầu ra không không thay đổi đối với ô đầy đủ.

Pin nửa cell có kích thước chỉ bằng một nửa so với pin thông thường, do đó dòng điện của mỗi pin chỉ bằng một nửa so với pin thông thường.

Điện trở của một ô nửa cell chỉ bằng một nửa so với một ô đầy đủ, vì vậy mỗi phần được kết nối song song có một nửa sức đề kháng của một mô-đun toàn bộ. Bằng cách nối song song hai phần chỉ có một nửa điện trở, tổng điện trở vòng chỉ bằng 1/4 điện trở toàn chip.

Sự thay đổi của thiết kế bo mạch làm cho thiết kế kết nối của hộp nối trở nên khác biệt. Nói chung, một hộp nối ba phần được sử dụng.


2. Ưu điểm của Thiết kế nửa chip

- Giảm tổn thất gói

Như đã đề cập ở trên, do giảm dòng nội và điện trở đường dây nên tổn thất bên trong tiêu tán trong mạch bên trong giảm xuống, tổn thất công suất tỷ lệ với dòng điện, và một nửa dòng điện và một phần tư điện trở cho phép lắp ráp nửa chip. giảm tổn thất điện năng 4 lần thì công suất phát và công suất phát tương ứng sẽ tăng lên.

Đồng thời, do giảm tổn thất bên trong, nhiệt độ hoạt động của mô-đun và hộp nối cũng giảm xuống. Khi mô-đun làm việc ngoài trời, nhiệt độ của mô-đun nửa mảnh thấp hơn khoảng 1,6 ° C so với mô-đun nguyên bộ thông thường và nhiệt độ thấp hơn cho phép mô-đun có quang điện cao hơn. hiệu suất chuyển đổi.

Ngay cả khi thay vì sử dụng hai nửa song song, tất cả các nửa pin được kết nối để hoạt động như một tấm pin mặt trời tiêu chuẩn, thì dòng điện sẽ bằng một nửa dòng điện, nhưng điện trở sẽ như nhau và mức tiêu thụ điện sẽ là 1 / 4 sức mạnh.

- Khả năng chịu bóng giảm nguy cơ điểm nóng

Tấm nửa tấm chống lại ảnh hưởng của bóng tốt hơn so với các mô-đun năng lượng mặt trời tiêu chuẩn.

Mô-đun nửa ô không có 3 chuỗi bảng như mô-đun tiêu chuẩn mà là 6 chuỗi, làm cho nó trở thành bảng 6 chuỗi. Mặc dù một lượng nhỏ bóng đổ trên một mô-đun (lá cây, phân chim, v.v.) có thể vô hiệu hóa toàn bộ chuỗi, nhưng hiệu quả của bóng bị giảm do thiết kế của các điốt vòng (được đánh dấu bằng màu đỏ trong hình ảnh bên dưới) mà chuỗi không ảnh hưởng đến các chuỗi khác.

6 dây độc lập với 3 điốt bỏ qua cung cấp khả năng chịu bóng một phần tốt hơn. Ngay cả khi một nửa thành phần bị bóng che khuất, nửa còn lại vẫn hoạt động.

- Dòng điện thấp làm giảm nhiệt độ điểm nóng

Các tế bào nửa tế bào phân phối dòng điện bên trong hệ thống và cải thiện hiệu suất, tuổi thọ và khả năng chịu bóng của nó.

Khi một ô của chuỗi ô trong mô-đun bị tô bóng, ô đó sẽ tạo thành một điểm nóng trong vòng lặp và nhiệt độ cao liên tục có thể làm hỏng mô-đun. Vì có gấp đôi số chuỗi của mô-đun nửa ô, có nghĩa là chỉ có một nửa nhiệt tại điểm nóng và nhiệt thấp hơn gây ra ít thiệt hại hơn cho mô-đun, nó có thể cải thiện khả năng chống hư hỏng tại điểm nóng và tăng sử dụng tuổi thọ của mô-đun.

- Khả năng chịu bóng giảm tổn thất điện năng

Trong một mảng quang điện, nhiều mô-đun thường được kết nối theo chuỗi, sau đó được kết nối song song với các chuỗi con khác. Dòng điện lần lượt đi vào và ra khỏi từng thành phần mắc nối tiếp trong cùng một chuỗi con.

Đối với thiết kế bảng điều khiển mô-đun truyền thống, một khi một mô-đun nào đó bị mất điện do nhiều lý do khác nhau gây ra bóng, nó sẽ ảnh hưởng đến tất cả các mô-đun trong chuỗi con. Trong khi ở mô-đun nửa chip được hình trên, đi-ốt rẽ nhánh hạn chế tổn thất điện năng ở phần bóng mờ hơn là toàn bộ mô-đun, nó tạo ra một đường dẫn thay thế cho dòng điện chạy trong phần không bị bóng mờ và tránh dòng điện đi qua phần bóng mờ. một phần, giảm phần bị bóng. ảnh hưởng và cải thiện hiệu suất của nó.


3. Tương lai của công nghệ nửa chip

Việc sử dụng các tế bào nửa tế bào có thể mang lại những lợi thế lớn và cải thiện hiệu suất trong điều kiện bóng râm, điều này có ý nghĩa lớn đối với việc xây dựng quang điện dễ bị ảnh hưởng bởi các chướng ngại vật khác của tòa nhà.

Các tế bào Half-cell có thể tăng khả năng phát điện, nhưng thiết kế hệ thống tương tự như các mô-đun full-cell, điều này không làm tăng chi phí lắp đặt và đảm bảo LCOE thấp hơn. Những cải tiến trong công nghệ cắt laser làm cho khuyết tật cắt của tế bào bán kính hầu như không đáng kể.

Với sự phổ biến của các thành phần lớn và tấm silicon lớn, xu hướng nửa tấm hoặc thậm chí ba tấm ngày càng trở nên rõ ràng hơn. Theo các tổ chức liên quan đến ngành, thị phần của mô-đun nửa tế bào dự kiến ​​sẽ vượt quá 50% trong ba năm tới.