1. Prehľad technológie polčlánkových batérií
Technológia polovičných článkov zahŕňa rozdelenie štandardných solárnych článkov na dve rovnaké polovice. Na rozdiel od bežných solárnych panelov so 60 alebo 72 článkami plnej veľkosti, panely s polovičnými článkami zvyčajne obsahujú 120 alebo 144 polovičných článkov, pričom si zachovávajú rovnaký celkový dizajn a rozmery ako štandardné panely.
2. Proces rezania polovičných buniek
Výrobný proces polčlánkov zvyčajne využíva laserové rezanie, pri ktorom sa solárny článok štandardnej veľkosti rozdelí na dve rovnaké polovice pozdĺž smeru kolmého na hlavné zbernice. Tieto polovice sa potom opäť zapoja do série a vytvoria tak kompletný obvod.
3. Elektrické vlastnosti polčlánkov
Polkruhové panely sú zapuzdrené tvrdeným sklom, EVA a spodnou vrstvou, podobne ako bežné moduly.
Typický solárny panel obsahuje 60 sériovo zapojených článkov, z ktorých každý generuje 0,5 – 0,6 V, s celkovým prevádzkovým napätím 30 – 35 V.
Keď sú polčlánky zapojené ako v štandardnom module, produkujú polovičný prúd a dvojnásobné napätie, čím udržiavajú odpor konštantný.
Aby sa zhodovali s napäťovými a prúdovými výstupmi konvenčných panelov, panely s polčlánkami sú navrhnuté so sériovo-paralelnou konfiguráciou, ktorá efektívne kombinuje dva menšie submoduly paralelne. To zabezpečuje, že:
Každý polčlánok má rovnaké napätie naprázdno ako celý článok.
Prúd každej polčlánkovej batérie sa zníži na polovicu, ale paralelný dizajn obnoví celkový prúd tak, aby zodpovedal modulom s plnými článkami.
Celkový odpor obvodu sa zníži na jednu štvrtinu odporu modulu s plnými článkami, čím sa výrazne znížia energetické straty.
4. Výhody technológie Half-Cell
① Nižšie straty pri balení
Znížením vnútorného prúdu a odporu obvodu sa minimalizujú vnútorné energetické straty. Strata výkonu je úmerná prúdu, takže zníženie prúdu na polovicu a zníženie odporu na jednu štvrtinu znižuje stratu výkonu štvornásobne. To zvyšuje výkon a energetický výnos panela.
Nižšie vnútorné straty tiež znižujú prevádzkovú teplotu panela. Vo vonkajších podmienkach pracujú polčlánkové panely približne o 1,6 °C chladnejšie ako konvenčné panely, čím sa zlepšuje účinnosť konverzie.
② Znížené riziko vzniku horúcich miest v dôsledku tieňovania
Polkruhové panely zvládajú tieňovanie lepšie ako štandardné moduly
Na rozdiel od konvenčných panelov s tromi bunkovými reťazcami majú polbunkové panely šesť, ktoré fungujú ako šesť menších modulov.
Obtokové diódy (na diagrame označené červenou farbou) izolujú tieňované oblasti od zvyšku panela, čím minimalizujú straty výkonu v dôsledku čiastočného tieňovania (napr. listami alebo vtáčím trusom).
Aj keď je polovica panela zatienená, druhá polovica môže pokračovať v prevádzke, čo zabezpečuje vyššiu celkovú účinnosť.
③ Nižší prúd znižuje teplotu horúceho miesta
Technológia polovičných článkov efektívnejšie rozdeľuje prúd, čím zlepšuje výkon, životnosť a toleranciu tieňovania.
V prípade tieňovania môžu postihnuté bunky tvoriť horúce miesta v dôsledku nadmerného lokálneho zahrievania.
Panely s polovičným počtom článkov a dvojnásobným počtom strún vytvárajú v horúcich miestach iba polovičné množstvo tepla. To minimalizuje poškodenie, zvyšuje odolnosť a predlžuje životnosť modulu.
④ Zvýšená tolerancia tieňovania pri strate výkonu
V solárnom paneli je viacero panelov zapojených sériovo v rámci reťazca a reťazce sú zapojené paralelne.
V tradičných konštrukciách panelov ovplyvňuje strata výkonu v jednom tieňovanom paneli celý reťazec.
V paneloch s polčlánkami vytvárajú bypassové diódy alternatívne cesty pre prúd, čo mu umožňuje prúdiť okolo tieňovaných oblastí a znižuje straty energie. To zlepšuje výkon a minimalizuje vplyv tienenia.
Polčlánkové solárne panely predstavujú významný krok vpred v solárnej technológii, pretože kombinujú vylepšenú účinnosť, odolnosť a odolnosť voči tieneniu. Ich pokročilý dizajn zaisťuje spoľahlivý výkon aj v náročných podmienkach, vďaka čomu sú preferovanou voľbou pre moderné fotovoltaické systémy.
