1. Gambaran Umum Teknologi Setengah Sel
Teknologi setengah sel melibatkan pemisahan sel surya standar menjadi dua bagian yang sama. Tidak seperti panel surya konvensional dengan 60 atau 72 sel berukuran penuh, panel setengah sel biasanya memiliki 120 atau 144 setengah sel sambil mempertahankan desain dan dimensi keseluruhan yang sama dengan panel standar.
2. Proses Pemotongan Setengah Sel
Proses produksi setengah sel biasanya menggunakan pemotongan laser, membagi sel surya berukuran standar menjadi dua bagian yang sama sepanjang arah yang tegak lurus terhadap busbar utama. Kedua bagian ini kemudian disambungkan kembali secara seri untuk membentuk rangkaian lengkap.
3. Karakteristik Listrik Setengah Sel
Panel setengah sel dilapisi dengan kaca temper, EVA, dan lapisan belakang, serupa dengan modul konvensional.
Panel surya tipikal berisi 60 sel yang terhubung secara seri, masing-masing menghasilkan 0,5–0,6V, dengan tegangan operasi total 30–35V.
Ketika setengah sel dihubungkan seperti pada modul standar, sel tersebut menghasilkan setengah arus dan dua kali lipat tegangan, dengan resistansi tetap konstan.
Untuk menyamai tegangan dan arus keluaran panel konvensional, panel setengah sel dirancang dengan konfigurasi seri-paralel, yang secara efektif menggabungkan dua sub-modul yang lebih kecil secara paralel. Hal ini memastikan bahwa:
Setiap setengah sel memiliki tegangan rangkaian terbuka yang sama dengan sel penuh.
Arus pada setiap setengah sel berkurang setengahnya, tetapi desain paralel mengembalikan total arus agar sesuai dengan modul sel penuh.
Resistansi total rangkaian dikurangi menjadi seperempat dari resistansi modul sel penuh, sehingga secara signifikan mengurangi kehilangan energi.
4. Keunggulan Teknologi Setengah Sel
① Mengurangi Kerugian Kemasan
Dengan mengurangi arus internal dan resistansi rangkaian, kehilangan energi internal diminimalkan. Kehilangan daya berbanding lurus dengan arus, sehingga mengurangi arus menjadi setengahnya dan mengurangi resistansi menjadi seperempatnya akan menurunkan kehilangan daya hingga empat kali lipat. Hal ini meningkatkan output dan hasil energi panel.
Kerugian internal yang lebih rendah juga mengurangi suhu operasi panel. Dalam kondisi luar ruangan, panel setengah sel beroperasi sekitar 1,6°C lebih dingin daripada panel konvensional, sehingga meningkatkan efisiensi konversi.
② Mengurangi Risiko Titik Panas Akibat Naungan
Panel setengah sel menangani bayangan lebih baik daripada modul standar.
Berbeda dengan panel konvensional yang memiliki tiga rangkaian sel, panel setengah sel memiliki enam rangkaian sel, yang berfungsi sebagai enam modul yang lebih kecil.
Dioda bypass (ditandai dengan warna merah pada diagram) mengisolasi area yang teduh dari bagian panel lainnya, meminimalkan kehilangan kinerja akibat bayangan sebagian (misalnya, dari daun atau kotoran burung).
Sekalipun separuh panel tertutup bayangan, separuh lainnya tetap dapat beroperasi, sehingga menjamin efisiensi keseluruhan yang lebih tinggi.
③ Arus yang Lebih Rendah Mengurangi Suhu Titik Panas
Teknologi setengah sel mendistribusikan arus secara lebih efektif, sehingga meningkatkan kinerja, masa pakai, dan toleransi terhadap bayangan.
Dalam kasus kondisi teduh, sel-sel yang terpengaruh dapat membentuk titik panas akibat pemanasan lokal yang berlebihan.
Panel setengah sel, dengan jumlah string dua kali lipat, hanya mengalami setengah dari panas yang dihasilkan pada titik-titik panas. Hal ini meminimalkan kerusakan, meningkatkan daya tahan, dan memperpanjang umur modul.
④ Peningkatan Toleransi Bayangan untuk Kehilangan Daya
Dalam susunan panel surya, beberapa panel dihubungkan secara seri dalam satu rangkaian, dan rangkaian-rangkaian tersebut dihubungkan secara paralel.
Pada desain panel tradisional, kehilangan daya pada satu panel yang teduh akan memengaruhi seluruh rangkaian panel.
Pada panel setengah sel, dioda bypass menciptakan jalur alternatif untuk arus, memungkinkan arus mengalir di sekitar area yang teduh dan mengurangi kehilangan daya. Hal ini meningkatkan kinerja dan meminimalkan dampak bayangan.
Panel surya setengah sel mewakili lompatan signifikan dalam teknologi surya, menggabungkan peningkatan efisiensi, daya tahan, dan ketahanan terhadap bayangan. Desain canggihnya memastikan kinerja yang andal bahkan dalam kondisi yang menantang, menjadikannya pilihan utama untuk sistem fotovoltaik modern.
