1. Visió general de la tecnologia de mitja cel·la
La tecnologia de mitja cel·la consisteix a dividir les cèl·lules solars estàndard en dues meitats iguals. A diferència dels panells solars convencionals amb 60 o 72 cèl·lules de mida completa, els panells de mitja cel·la solen tenir 120 o 144 mitja cel·la, tot mantenint el mateix disseny i dimensions generals que els panells estàndard.
2. Procés de tall de mitges cèl·lules
El procés de producció de mitges cèl·lules normalment utilitza el tall per làser, dividint una cèl·lula solar de mida estàndard en dues meitats iguals al llarg d'una direcció perpendicular a les barres principals. Aquestes meitats es tornen a connectar en sèrie per formar un circuit complet.
3. Característiques elèctriques de les semicel·les
Els panells de mitja cel·la estan encapsulats amb vidre temperat, EVA i una làmina posterior, similar als mòduls convencionals.
Un panell solar típic conté 60 cel·les connectades en sèrie, cadascuna generant 0,5–0,6 V, amb una tensió de funcionament total de 30–35 V.
Quan les semicel·les es connecten com en un mòdul estàndard, produeixen la meitat del corrent i el doble del voltatge, mantenint la resistència constant.
Per igualar les sortides de voltatge i corrent dels panells convencionals, els panells de mitja cel·la es dissenyen amb una configuració sèrie-paral·lela, combinant efectivament dos submòduls més petits en paral·lel. Això garanteix que:
Cada mitja cel·la té el mateix voltatge en circuit obert que una cel·la completa.
El corrent de cada mitja cel·la es redueix a la meitat, però el disseny paral·lel restaura el corrent total per coincidir amb els mòduls de cel·la completa.
La resistència total del circuit es redueix a una quarta part de la d'un mòdul de cel·la completa, cosa que redueix significativament les pèrdues d'energia.
4. Avantatges de la tecnologia de mitja cel·la
① Menors pèrdues d'embalatge
En reduir el corrent intern i la resistència del circuit, es minimitzen les pèrdues d'energia interna. La pèrdua de potència és proporcional al corrent, de manera que reduir el corrent a la meitat i reduir la resistència a una quarta part redueix la pèrdua de potència en quatre. Això millora la potència i el rendiment energètic del panell.
Les pèrdues internes més baixes també redueixen la temperatura de funcionament del panell. En condicions exteriors, els panells de mitja cel·la funcionen aproximadament 1,6 °C més freds que els panells convencionals, cosa que millora l'eficiència de conversió.
② Risc reduït de punts calents per ombra
Els panells de mitja cel·la gestionen l'ombrejat millor que els mòduls estàndard
A diferència dels panells convencionals amb tres cadenes de cel·les, els panells de mitja cel·la en tenen sis, que funcionen com sis mòduls més petits.
Els díodes de bypass (marcats en vermell al diagrama) aïllen les zones ombrejades de la resta del panell, minimitzant les pèrdues de rendiment degudes a l'ombrejat parcial (per exemple, per fulles o excrements d'ocells).
Fins i tot si la meitat del panell està a l'ombra, l'altra meitat pot continuar funcionant, garantint una major eficiència general.
③ Un corrent més baix redueix la temperatura del punt calent
La tecnologia de mitja cel·la distribueix el corrent de manera més eficaç, millorant el rendiment, la vida útil i la tolerància a l'ombrejat.
En casos d'ombrejat, les cèl·lules afectades poden formar punts calents a causa d'un escalfament localitzat excessiu.
Els panells de mitja cel·la, amb el doble de cadenes, només experimenten la meitat de la generació de calor en punts calents. Això minimitza els danys, millora la durabilitat i allarga la vida útil del mòdul.
④ Tolerància d'ombrejat millorada per a la pèrdua de potència
En un panell solar, diversos panells es connecten en sèrie dins d'una cadena, i les cadenes es connecten en paral·lel.
En els dissenys tradicionals de panells, la pèrdua de potència en un únic panell ombrejat afecta tota la cadena.
En els panells de mitja cel·la, els díodes de bypass creen vies alternatives per al corrent, permetent que flueixi al voltant de les zones ombrejades i reduint la pèrdua de potència. Això millora el rendiment i minimitza l'impacte de l'ombrejat.
Els panells solars de mitja cel·la representen un avenç significatiu en la tecnologia solar, combinant una eficiència, durabilitat i resistència a l'ombra millorades. El seu disseny avançat garanteix un rendiment fiable fins i tot en condicions difícils, convertint-los en una opció preferida per als sistemes fotovoltaics moderns.
