Teknolojia ya Seli za Kukatwa Nne: Kanuni Inayofuata ya Ufanisi katika Sekta ya PV

Utangulizi

Katika kipindi cha miezi sita iliyopita, neno moja limekuwa likijitokeza zaidi na zaidi katika duru za PV: seli za kukatwa nne.

Tongwei, JinkoSolar, Trina, Chint... wimbi la makampuni makubwa ya PV wameweka dau kwa pamoja. Uzinduzi wa bidhaa mpya unaendelea kuja moja baada ya nyingine, na rekodi za ufanisi wa moduli zinavunjwa tena na tena.

Wengine wanaiita "mapinduzi ya kiteknolojia," wengine wanasema ni "upanuzi wa asili wa seli za kukatwa nusu." Ukweli ni upi? Kwa nini wachezaji wakubwa wanaweka dau kwenye teknolojia hii kwa pamoja? Leo hebu tuchambue yote.

Kanuni: Kwa Nini Kukata Seli Ni Muhimu

Kabla ya kuzungumza kuhusu seli za kukatwa nne, kuna swali la msingi linalostahili dakika mbili.

Watu wengi wanafikiri madhumuni ya kukata seli ni "kuboresha ufanisi." Kwa ukali, taarifa hiyo si sahihi kabisa.

Kukata hakuboreshi ufanisi wa seli, inaboresha nguvu ya moduli iliyofungashwa.

Ufanisi wa seli ni jambo la seli yenyewe. Iwe unaikata au la, ufanisi wa seli moja haubadiliki. Lakini mara tu ikikatwa vipande vidogo, mkondo unakuwa mdogo, na upotevu wa upinzani wa mkondo huo kwenye busbars na ribbons unapungua. Nishati hii iliyookolewa hatimaye inajitokeza kama ongezeko la nguvu ya pato la moduli.

Sheria ya Joule, fizikia ya shule ya sekondari: upotevu = I²R. Punguza mkondo kwa nusu, na upotevu unakuwa robo.

Sababu teknolojia ya kukatwa nusu ilienea katika miaka mitano iliyopita inatokana na uhusiano huu rahisi wa hisabati.

Kukatwa nne ni upanuzi wa mantiki hiyo hiyo: punguza mkondo kwa nusu tena, na upotevu unashuka hadi robo tena. Kuboresha moduli kutoka kukatwa nusu hadi kukatwa nne kunatoa faida ya nguvu ya takriban 10-20W, sambamba na uboreshaji wa ufanisi wa asilimia 0.3-0.5.

Hiyo inaweza isisikike kuwa kidogo. Lakini katika mazingira ya bei ya sasa, asilimia 0.3 hiyo inaweza kuwa tofauti kati ya kushinda zabuni au la.

Kwa Nini Sasa? Viendeshaji vya Soko

Kanuni ya kiufundi ya seli za kukatwa nne si jambo jipya, watu walikuwa wakijadili angalau miaka mitano iliyopita. Lakini uzalishaji wa kweli wa wingi ulitokea tu katika miezi sita iliyopita.

Kwa nini?

Kwa sababu hali za upande wa mahitaji zilibadilika.

Mabadiliko ya kwanza ni sera. Mnamo Juni 15, Wizara ya Viwanda na Teknolojia ya Habari ya China ilitoa kiwango cha daraja na uainishaji wa moduli za PV, kikizipanga katika viwango vinne kwa ufanisi wa ubadilishaji, na kiwango cha chini kabisa kikiwekwa kwa 23.4%. Ingawa kwa jina ni kiwango cha mapendekezo, ununuzi wa makampuni ya serikali kuna uwezekano mkubwa kukitaja moja kwa moja. Kwa watengenezaji wa moduli, hili si swali la "kufanya au la," ni swali la "fanya au uondolewe."

Kukata nne kunaweza kurekebishwa kwenye mistari iliyopo ya uzalishaji, kwa mizunguko mifupi, uwekezaji mdogo, na matokeo ya haraka. Hii ndiyo sababu ya kwanza ya kukua kwa kukata nne: ni njia ya haraka zaidi ya kufikia kiwango cha ufanisi kwenye mistari iliyopo.

Mabadiliko ya pili ni mazingira ya ushindani. Teknolojia ya TOPCon inazidi kuwa sawa, na pengo la ufanisi wa seli kati ya wachezaji limepungua hadi ndani ya asilimia 0.2. Katika hali hii, uboreshaji wa ufungaji kwenye upande wa moduli umekuwa mojawapo ya maeneo machache yaliyobaki ya kuunda tofauti.

Kwa maneno mengine, nafasi ya kubana maji kwenye upande wa seli imekaribia kuisha, na sasa ni zamu ya upande wa moduli.

Changamoto Halisi: Ukingo wa Passivation na Mavuno

Hata hivyo, kukata nne si tu suala la kukata na umemaliza.

Baada ya seli kukatwa vipande vinne, eneo la uharibifu wa makali ya kukata ni mara mbili ya teknolojia ya kukata nusu. Ikiwa haijatibiwa, uharibifu huu husababisha muunganisho mkubwa wa wabebaji, ambao kwa kweli hupunguza ufanisi, seli iliyokatwa inaweza kuwa mbaya zaidi kuliko ile isiyokatwa.

Kwa hiyo ugumu wa mchakato wa msingi wa kukata nne si "kukata," bali ukingo wa passivation baadaye.

Kuna mbinu kadhaa kuu leo: Tongwei hutumia teknolojia yake ya TPE ya ukingo wa passivation, ambayo kwa mujibu wa taarifa za umma inafanya vizuri. Wachezaji wengine wakuu kila mmoja ana suluhisho lake, lakini maelezo machache yanafichuliwa hadharani.

Ukingo wa passivation unasikika kama sentensi moja, lakini kuifanya ni juhudi ya uhandisi wa mifumo. Uchaguzi wa nyenzo za safu ya passivation, udhibiti wa unene, usawa, upatanifu na michakato inayofuata ya ufungaji... kila hatua inahitaji marekebisho ya mara kwa mara. Hii ndiyo sababu hasa makampuni yanayoweza kuzalisha kukata nne kwa wingi bado yamejikita miongoni mwa viongozi wachache.

Suala lingine la kiutendaji ni mavuno. Kadiri ukata ulivyo laini, ndivyo hatari ya kuvunjika inavyoongezeka. Rafiki mmoja kwenye kiwanda cha moduli aliniambia kwamba kiwango cha kuvunjika kwa ukata wa nne ni asilimia 2-3 juu kuliko ukata wa nusu, jambo ambalo lina athari ya moja kwa moja kwa gharama.

Idadi ya viungo vya solder pia ni suala. Moduli ya ukata wa nne ina viungo vya solder mara mbili ya ukata wa nusu na mara nne ya seli kamili. Kila kiungo cha solder ni hatua inayoweza kushindwa. Ikiwa kinaweza kustahimili mtihani wa kuegemea wa muda mrefu wa kipindi cha udhamini cha miaka 25, kwa uaminifu, bado hakuna data ya kutosha ya uendeshaji wa ulimwengu halisi kujibu swali hilo.

Kile Wachezaji Wanaoongoza Wanachofanya

Je, makampuni yanayoongoza ya PV yanafanya nini? Kulingana na taarifa za umma zinazopatikana kwa sasa:

Tongwei inasonga mbele kwa nguvu zaidi. Mfululizo wake wa TNC 3.0 unatumia mbinu ya ukata wa nne, na nguvu ya juu kufikia 770W na ufanisi wa 24.8%, ikiweka katika kiwango cha kwanza kati ya moduli zinazozalishwa kwa wingi. Ukingo wa passivation unatumia teknolojia yake ya TPE iliyotengenezwa na wao wenyewe.

Vertex ya kizazi cha 3 cha Trina Solar pia inatumia ukata wa nne, na nguvu kufikia kiwango cha 760W. Trina kwa muda mrefu imekuwa na mkusanyiko wa kina katika ufungaji wa moduli, na wakati huu imetoa silaha zake zote.

Tiger Neo 3.0 ya Jinko pia ilitumia ukata wa nne, kwa 670W. Mkakati wa Jinko umekuwa wa utulivu kila wakati, sio kufuata vigezo vya juu sana bali kuthamini uthabiti wa uzalishaji wa wingi.

Njia ya LONGi ni tofauti. Badala ya kuweka ukata wa nne juu ya TOPCon, LONGi ilienda moja kwa moja kwenye njia ya BC, ikitumia ufanisi wa asili wa teknolojia ya back-contact kutatua tatizo. Moduli za BC zinafikia 680W katika uzalishaji wa wingi, na lengo la usafirishaji la 2026 linazidi 50GW. Hii ni mbinu tofauti, kimsingi ni kuweka dau kwenye faida ya kizazi cha njia ya teknolojia ya seli.

ASTRON 7 Pro ya Chint New Energy pia inatumia mbinu ya ukata wa nne, kwa 670W.

Kutoka kwa bidhaa hizi unaweza kuona mgawanyiko wa kuvutia: makampuni mengi huchagua kuweka ukata wa nne kwenye mistari iliyopo ya TOPCon ili "kupanua maisha yao," wakati LONGi inachagua kuruka hatua hii na kuweka dau moja kwa moja kwenye BC. Ni mkakati gani hatimaye utashinda, ni mapema sana kuhitimisha.

Faida Halisi kwa Wamiliki wa Mitambo ya Umeme

Kwa wawekezaji na wamiliki wa mitambo ya umeme, moduli za ukata wa nne zinafaida mbili za kiutendaji.

Kwanza, utendaji bora katika mwanga dhaifu. Moduli za kukata nne zina mkondo wa uendeshaji wa chini, kwa hivyo katika hali za mwanga dhaifu kama vile asubuhi na mapema, jioni, siku za mawingu, na majira ya baridi, upotevu wa uzalishaji ni mdogo. Usidharau tofauti hii, inapobadilishwa kuwa faida za uzalishaji wa mwaka, athari kwenye kurudi kwa uwekezaji ni halisi sana.

Pili, upinzani mkubwa zaidi wa kivuli. Mzunguko wa ndani wa moduli ya kukata nne umegawanywa katika nyuzi ndogo zaidi, kwa hivyo inapokuwa na kivuli kidogo (vivuli vya miti, kinyesi cha ndege, mkusanyiko wa vumbi), athari kwa pato la moduli nzima ni ndogo. Hii ni muhimu hasa kwa hali za paa za usambazaji, ambapo hali za kivuli kwenye paa huwa ngumu.

Bila shaka, biashara ni bei ya moduli iliyo juu kidogo. Lakini kwa kuzingatia faida za uzalishaji kutokana na ufanisi ulioboreshwa, gharama ya umeme iliyosawazishwa (LCOE) kuna uwezekano mkubwa kuwa bora.

Mtazamo: Chaguo la Kivitendo kwa Dirisha la Sasa

Hapa kuna hukumu chache za kibinafsi, kwa marejeo.

Kwa muda mfupi, kukata nne itakuwa hatua ya kawaida kwa kambi ya TOPCon. Kwa kiwango cha daraja la ufanisi cha Wizara kikiwepo, kutoboresha kunamaanisha kutostahiki zabuni, kizuizi kigumu. Inatarajiwa kwamba kuanzia nusu ya pili ya 2026 hadi 2027, mistari ya TOPCon ya makampuni yanayoongoza itakamilisha kwa kiasi kikubwa uboreshaji wa kukata nne.

Kwa muda wa kati, kadri michakato inavyokomaa na mavuno yanavyoboreka, malipo ya gharama ya kukata nne yatapungua hatua kwa hatua. Kufikia 2027-2028, pengo la bei kati ya moduli za kukata nne na zisizo za kukata nne linaweza kupungua hadi kiwango kisicho na maana. Wakati huo itabadilika kutoka "chaguo la malipo" la leo hadi "usambazaji wa msingi."

Kwa muda mrefu, kukata nne kuna uwezekano mkubwa kuwa suluhisho la mpito. Uboreshaji wa teknolojia katika tasnia ya PV haukomi, na miundo mipya ya seli au mbinu za ufungaji zinaweza kuibuka zinazofanya swali la "kukata ngapi" kuwa lisilo na maana.

Lakini hilo ni jambo la baadaye.

Katika dirisha hili la sasa, kukata nne ni chaguo la kivitendo zaidi. Uwekezaji unadhibitiwa, matokeo ni ya haraka, haifungi njia, na inasuluhisha tatizo lililopo.

Katika mazingira ya leo ambapo bei za moduli zimeshushwa chini ya yuan 1/W, teknolojia inayoweza kuinua ufanisi na kushinda zabuni kwa haraka na kwa uhakika zaidi ndiyo teknolojia nzuri.

Hakuna haja ya usumbufu, hakuna haja ya mapinduzi.

Inatosha, inafaa, na iko tayari kutumika sasa hivi, hiyo inatosha.

Maoni ya Ooitech

Ooitech inaamini: Teknolojia ya seli yenye mikato minne kwa sasa ndiyo njia yenye vitendo zaidi, ya gharama nafuu, na inayofanya kazi haraka kwa watengenezaji wa moduli kufikia viwango vya juu vya ufanisi na kubaki na ushindani katika mchezo wa zabuni.