1. Pusės celės technologijos apžvalga
Pusės celės technologija apima standartinių saulės elementų padalijimą į dvi lygias dalis. Skirtingai nuo įprastų saulės baterijų su 60 arba 72 pilno dydžio celiais, pusės celės paprastai turi 120 arba 144 pusės celių, išlaikant tą patį bendrą dizainą ir matmenis kaip ir standartinės baterijos.
2. Pusinės ląstelės pjovimo procesas
Pusinių elementų gamybos procese paprastai naudojamas lazerinis pjovimas, kai standartinio dydžio saulės elementas padalijamas į dvi lygias puses išilgai krypties, statmenos pagrindinėms šynoms. Šios pusės vėliau vėl sujungiamos nuosekliai, kad būtų suformuota visa grandinė.
3. Puscelių elektrinės charakteristikos
Pusės celių plokštės yra apgaubtos grūdintu stiklu, EVA ir galiniu sluoksniu, panašiai kaip ir įprastų modulių.
Įprastą saulės bateriją sudaro 60 nuosekliai sujungtų elementų, kurių kiekvienas generuoja 0,5–0,6 V įtampą, o bendra darbinė įtampa yra 30–35 V.
Kai pusinės baterijos sujungiamos kaip standartiniame modulyje, jos sukuria perpus mažesnę srovę ir dvigubai didesnę įtampą, todėl varža išlieka pastovi.
Kad atitiktų įprastų plokščių įtampos ir srovės išvestis, puscelių plokštės yra suprojektuotos su nuosekliai lygiagrečia konfigūracija, efektyviai sujungiant du mažesnius submodulius lygiagrečiai. Tai užtikrina, kad:
Kiekvieno pusinio elemento atvirosios grandinės įtampa yra tokia pati kaip ir pilno elemento.
Kiekvienos pusinės celės srovė sumažinama perpus, tačiau lygiagretus dizainas atkuria bendrą srovę, kad ji atitiktų pilnų celių modulius.
Bendra grandinės varža sumažinama iki ketvirtadalio viso elemento modulio varžos, todėl žymiai sumažėja energijos nuostoliai.
4. Pusės celės technologijos privalumai
① Mažesni pakavimo nuostoliai
Sumažinus vidinę srovę ir grandinės varžą, sumažinami vidiniai energijos nuostoliai. Galios nuostoliai yra proporcingi srovei, todėl sumažinus srovę perpus ir varžą iki ketvirtadalio, galios nuostoliai sumažėja keturis kartus. Tai padidina skydelio galią ir energijos išeigą.
Mažesni vidiniai nuostoliai taip pat sumažina plokštės darbinę temperatūrą. Lauko sąlygomis puscelės plokštės veikia maždaug 1,6 °C vėsiau nei įprastos plokštės, todėl pagerėja konversijos efektyvumas.
② Sumažinta karštų taškų dėl šešėlio rizika
Puslazdžių plokštės geriau nei standartiniai moduliai atlaiko šešėliavimą
Skirtingai nuo įprastų plokščių su trimis langelių stygomis, puslaidininkių plokštės turi šešias, todėl veikia kaip šeši mažesni moduliai.
Apėjimo diodai (schemoje pažymėti raudonai) izoliuoja šešėliuotas zonas nuo likusios skydelio dalies, sumažindami našumo nuostolius dėl dalinio šešėliavimo (pvz., dėl lapų ar paukščių išmatų).
Net jei pusė skydelio yra užtamsinta, kita pusė gali toliau veikti, taip užtikrinant didesnį bendrą efektyvumą.
③ Mažesnė srovė sumažina karštojo taško temperatūrą
Pusės celės technologija efektyviau paskirsto srovę, pagerindama našumą, tarnavimo laiką ir atsparumą šešėliavimui.
Šešėlio atveju paveiktose ląstelėse dėl per didelio lokalizuoto įkaitimo gali susidaryti karšti taškai.
Pusės celės tipo plokštės su dvigubai daugiau stygų karštose vietose išskiria tik pusę mažiau šilumos. Tai sumažina žalą, padidina patvarumą ir pailgina modulio tarnavimo laiką.
④ Patobulinta šešėliavimo tolerancija energijos nuostoliams
Saulės baterijų matricoje kelios baterijos yra sujungtos nuosekliai grandinėje, o stygos – lygiagrečiai.
Tradiciniuose skydų projektuose energijos nuostoliai viename užtamsintame skydelyje veikia visą stygą.
Puscelėse plokštėse apeinamieji diodai sukuria alternatyvius srovės kelius, leisdami jai tekėti aplink šešėliavimo zonas ir sumažinant energijos nuostolius. Tai pagerina našumą ir sumažina šešėliavimo poveikį.
Pusės celės saulės baterijos yra reikšmingas žingsnis į priekį saulės energijos technologijose, nes jose derinamas geresnis efektyvumas, ilgaamžiškumas ir atsparumas šešėliavimui. Jų pažangi konstrukcija užtikrina patikimą veikimą net ir sudėtingomis sąlygomis, todėl jos yra pageidaujamas pasirinkimas šiuolaikinėms fotovoltinėms sistemoms.
