La tendencia de las celdas de media celda en comparación con las celdas de celda completa ya es obvia. La explicación más popular es que la corriente de las celdas de media celda es solo la mitad de la original, por lo que la pérdida de potencia es menor.

Sin embargo, las ventajas de la tecnología de medio chip van mucho más allá de la pérdida de energía. Este artículo utilizará la explicación más popular para decirle por qué la tecnología de media celda reemplazará a las baterías de celda completa en el futuro.

1. Introducción de la tecnología de medio chip

Para la tecnología de medio chip, literalmente están cortando una celda solar normal por la mitad. En lugar de tener 60 o 72 celdas como un módulo fotovoltaico común, se convierte en 120 o 144 celdas de media celda, manteniendo el mismo diseño y tamaño que los módulos convencionales.

La tecnología de media celda generalmente adopta el método de corte por láser. Las celdas de tamaño estándar se cortan en dos medias celdas idénticas a lo largo de la dirección perpendicular a las barras colectoras de la batería y luego se sueldan en serie.

El paquete de media celda también está encapsulado con vidrio templado, EVA y un backplane, al igual que los módulos convencionales. Un panel solar convencional normalmente contiene 60 células solares de 0,5-0,6 V conectadas en serie. El voltaje aumenta en serie, por lo que un módulo de 60 piezas funciona a 30-35 V. Si las celdas de media celda se conectan entre sí como en un conjunto estándar, producirán la mitad de la corriente y el doble del voltaje con la misma resistencia.

Para garantizar que el voltaje y la corriente de salida general de los componentes convencionales sean consistentes, los componentes de la batería de media celda generalmente se diseñan en una estructura en serie-paralelo en el diseño del panel, lo que equivale a dos componentes pequeños conectados en paralelo.

Como se muestra en la figura anterior, el voltaje de circuito abierto de una batería de media celda es el mismo que el de una batería de celda completa, y el número de celdas de media celda se duplica. Después de dividirse en dos partes, el número de celdas en cada parte es el mismo que el de un módulo de celda completa, y el voltaje después de que las dos partes se conectan en paralelo es el mismo que cada parte individualmente, por lo que el voltaje de salida total no no cambia con respecto a la celda completa.

La batería de media celda tiene solo la mitad del tamaño de la batería convencional, por lo que la corriente de cada batería es solo la mitad de la batería convencional.

La resistencia de una celda de media celda es solo la mitad de la de una celda de celda completa, por lo que cada parte conectada en paralelo tiene la mitad de la resistencia de un módulo de celda completa. Al conectar las dos partes con solo la mitad de la resistencia en paralelo, la resistencia total del bucle es solo 1/4 de la resistencia total del chip.

El cambio del diseño de la placa hace que el diseño de conexión de la caja de conexiones sea diferente. Generalmente, se utiliza una caja de conexiones de tres partes.


2. Ventajas del diseño de medio chip

: menor pérdida de paquetes

Como se mencionó anteriormente, debido a la reducción de la corriente interna y la resistencia de la línea, las pérdidas internas disipadas en el circuito interno se reducen, la pérdida de potencia es proporcional a la corriente, y la mitad de la corriente y la resistencia de un cuarto permiten el ensamblaje de medio chip. para reducir la pérdida de energía 4 veces, la potencia de salida correspondiente y la generación de energía aumentarán.

Al mismo tiempo, debido a la reducción de la pérdida interna, la temperatura de funcionamiento del módulo y la caja de conexiones también desciende. Cuando el módulo funciona al aire libre, la temperatura del módulo de media pieza es aproximadamente 1,6 °C más baja que la del módulo de pieza entera convencional, y la temperatura más baja permite que el módulo tenga mayor fotoelectricidad. eficiencia de conversión.

Incluso si en lugar de usar las dos mitades en paralelo, todas las medias celdas estuvieran conectadas para funcionar como un panel solar estándar, la corriente sería la mitad de la corriente, pero la resistencia sería la misma y el consumo de energía sería 1/ 4 el poder.

- La tolerancia a las sombras reduce el riesgo de puntos calientes

Los paneles de media hoja resisten los efectos de las sombras mejor que los módulos solares estándar.

Los módulos de media celda no tienen 3 cadenas de paneles como los módulos estándar, sino 6 cadenas, lo que lo convierte en un panel de 6 cadenas. Aunque una pequeña cantidad de sombra en un módulo (hojas, excrementos de pájaros, etc.) puede desactivar toda la cadena, el efecto de la sombra se reduce debido al diseño de los diodos de derivación (marcados en rojo en la imagen a continuación) que la cadena no afecta a otras cadenas.

6 cadenas independientes con 3 diodos de derivación proporcionan una mejor tolerancia al sombreado parcial. Incluso si la mitad del componente está oscurecido por las sombras, la otra mitad seguirá funcionando.

- La baja corriente reduce la temperatura del punto caliente

Las celdas de media celda distribuyen la corriente interna en el sistema y mejoran su rendimiento, longevidad y tolerancia a la sombra.

Cuando una celda de una cadena de celdas en un módulo está sombreada, esa celda forma un punto caliente en el bucle y las altas temperaturas sostenidas pueden dañar el módulo. Dado que hay el doble de cadenas de módulos de media celda, lo que significa que solo hay la mitad del calor en el punto caliente, y el calor más bajo causa menos daño al módulo, puede mejorar la resistencia al daño del punto caliente y aumentar la uso de la vida útil del módulo.

- La tolerancia a las sombras reduce la pérdida de energía

En una matriz fotovoltaica, los módulos múltiples generalmente se conectan en serie y luego se conectan en paralelo con otras subseries. La corriente entra y sale de cada componente conectado en serie a su vez en la misma subcadena.

Para el diseño de panel de módulo tradicional, una vez que un determinado módulo pierde energía debido a varias razones de sombreado, afectará a todos los módulos en la subcadena. Mientras que en el módulo de medio chip que se muestra arriba, el diodo de derivación limita la pérdida de energía en la parte sombreada en lugar de en todo el módulo, crea una ruta alternativa para que la corriente fluya en la parte no sombreada y evita que la corriente pase a través de la parte sombreada. parte, reduciendo la parte sombreada. afectar y mejorar su desempeño.


3. El futuro de la tecnología de medio chip

El uso de celdas de media celda puede proporcionar grandes ventajas y un mejor rendimiento en condiciones de sombra, lo que es de gran importancia para la construcción de energía fotovoltaica que se ve fácilmente afectada por otros obstáculos del edificio.

Las celdas de media celda pueden aumentar la generación de energía, pero el diseño del sistema es similar a los módulos de celda completa, lo que no aumenta los costos de instalación y garantiza un LCOE más bajo. Las mejoras en la tecnología de corte por láser hacen que los defectos de corte de las celdas de media celda sean casi insignificantes.

Con la popularización de los componentes grandes y las obleas de silicio grandes, la tendencia de medias obleas o incluso tres obleas se está volviendo cada vez más evidente. Según instituciones relacionadas con la industria, se espera que la cuota de mercado de los módulos de media celda supere el 50 % en los próximos tres años.