1. Огляд технології напівелементних батарей
Технологія напівелементів передбачає розділення стандартних сонячних елементів на дві рівні половини. На відміну від звичайних сонячних панелей з 60 або 72 повнорозмірними елементами, напівелементні панелі зазвичай мають 120 або 144 напівелементи, зберігаючи при цьому той самий загальний дизайн та розміри, що й стандартні панелі.
2. Процес різання напівклітин
Процес виробництва напівелементів зазвичай використовує лазерне різання, під час якого сонячний елемент стандартного розміру розділяється на дві рівні половини вздовж напрямку, перпендикулярного до основних шин. Потім ці половини знову з'єднуються послідовно, утворюючи завершене коло.
3. Електричні характеристики напівелементів
Напівелементні панелі інкапсульовані загартованим склом, EVA та задньою оболонкою, подібно до звичайних модулів.
Типова сонячна панель містить 60 послідовно з'єднаних елементів, кожен з яких генерує 0,5–0,6 В, із загальною робочою напругою 30–35 В.
Коли напівелементи з'єднані, як у стандартному модулі, вони виробляють вдвічі менший струм і подвоюють напругу, зберігаючи опір постійним.
Щоб узгодити вихідну напругу та струм зі звичайними панелями, напівелементні панелі розроблені з послідовно-паралельною конфігурацією, що ефективно поєднує два менші підмодулі паралельно. Це гарантує, що:
Кожна півелементна батарея має таку ж напругу холостого ходу, як і повна елементна батарея.
Струм кожної півелементи зменшується вдвічі, але паралельна конструкція відновлює загальний струм, щоб він відповідав модулям з повними елементами.
Загальний опір кола зменшується до чверті опору повнокомпонентного модуля, що значно зменшує втрати енергії.
4. Переваги технології Half-Cell
① Менші втрати упаковки
Зменшуючи внутрішній струм та опір кола, мінімізуються внутрішні втрати енергії. Втрати потужності пропорційні струму, тому зменшення струму вдвічі та зменшення опору до чверті зменшує втрати потужності в чотири рази. Це підвищує вихідну потужність панелі та енергетичну продуктивність.
Менші внутрішні втрати також знижують робочу температуру панелі. За зовнішніх умов напівелементні панелі працюють приблизно на 1,6°C нижче, ніж звичайні панелі, що підвищує ефективність перетворення.
② Зменшення ризику виникнення гарячих точок через затінення
Напівелементні панелі краще справляються з затіненням, ніж стандартні модулі
На відміну від звичайних панелей з трьома рядами комірок, напівкоміркові панелі мають шість, що функціонують як шість менших модулів.
Байпасні діоди (позначені червоним на схемі) ізолюють затінені ділянки від решти панелі, мінімізуючи втрати продуктивності через часткове затінення (наприклад, від листя або пташиного посліду).
Навіть якщо половина панелі затінена, інша половина може продовжувати працювати, забезпечуючи вищу загальну ефективність.
③ Нижчий струм знижує температуру гарячої точки
Технологія напівелементів розподіляє струм ефективніше, покращуючи продуктивність, термін служби та стійкість до затінення.
У випадках затінення уражені клітини можуть утворювати гарячі точки через надмірне локальне нагрівання.
Напівелементні панелі з вдвічі більшою кількістю струн виділяють лише вдвічі менше тепла в гарячих точках. Це мінімізує пошкодження, підвищує довговічність і продовжує термін служби модуля.
④ Підвищена стійкість до затінення для зменшення втрати потужності
У сонячній батареї кілька панелей з'єднані послідовно в межах ланцюжка, а ланцюжки з'єднані паралельно.
У традиційних конструкціях панелей втрати потужності в одній затіненій панелі впливають на весь ланцюг.
У напівелементних панелях обхідні діоди створюють альтернативні шляхи для струму, дозволяючи йому обходити затінені ділянки та зменшуючи втрати потужності. Це покращує продуктивність та мінімізує вплив затінення.
Напівелементні сонячні панелі є значним кроком вперед у сонячних технологіях, поєднуючи підвищену ефективність, довговічність та стійкість до затінення. Їхня вдосконалена конструкція забезпечує надійну роботу навіть у складних умовах, що робить їх кращим вибором для сучасних фотоелектричних систем.
