Kwa Nini Seli za Sola za BC Zinakabiliwa Zaidi na Kupinda na Upotoshaji
Jedwali la Yaliyomo
Jibu la haraka: Seli zenye mawasiliano ya nyuma zina uwezekano mkubwa wa kupinda na kupotoka kuliko seli zenye mawasiliano ya mbele kwa sababu mawasiliano yote ya umeme yapo nyuma, hivyo kiasi cha metali ya nyuma na mkazo inaoleta havisawazishwi na upande wa mbele. Seli inapopoa baada ya kuchomwa, metali ya nyuma hujikunja dhidi ya uso wa mbele usio na metali, na matokeo ni mkunjo unaoweza kupimwa kwa sehemu za milimita katika seli ya 182 mm au 105 mm. Joto la usindikaji linalohusika — karibu 110 °C katika hatua za baadaye dhidi ya halijoto ya kawaida karibu 22 °C — huamua kiasi cha mkunjo tofauti unaokusanyika. Kupinda ni muhimu kwa sababu seli iliyopotoka haikai sawa kwenye mashine ya kuunganisha nyaya au kwenye laminate, jambo linalosababisha makosa ya uwekaji, unene usio sawa wa kifuniko baada ya kuunganisha na, katika hali mbaya zaidi, nyufa ndogo kwenye kiungo.
Utengenezaji wa Moduli za PV · na Jerry, Ooitech
Kupinda na Kupotoka kwa Seli za Sola za BC
Katika ushindani mkali kati ya njia za teknolojia ya photovoltaic, seli za sola za BC, au zenye mguso wa nyuma, zinajitokeza kwa muundo wao wa ufanisi na safi kwa macho. Kwa kuwa hakuna mistari ya gridi ya chuma kwenye uso wa mbele, seli za BC zimekuwa mojawapo ya mwelekeo wa teknolojia unaofuatiliwa kwa karibu zaidi na tasnia.
Nyuma ya mwonekano huo safi, hata hivyo, kuna tatizo gumu la utengenezaji: seli za BC kwa asili zina uwezekano mkubwa wa kupinda na kupotoka.
Kama wataalam wa tasnia wameeleza, elektrodi zote ziko upande wa nyuma, hivyo seli kwa asili ina uwezekano wa kupinda. Wakati wa kuunganisha moduli, nyenzo zaidi zinaendelea kuongezwa nyuma, ikiwa ni pamoja na gundi ya kuhami, solder ribbons, na kuweka solda. Kadiri tabaka hizi zinavyoundwa, tatizo la kupinda linaweza kuwa kubwa zaidi.
Kwa hiyo, kwa nini seli za BC zina uwezekano mkubwa wa kupinda na kupotoka kuliko seli za sola za kawaida?
1. Kutokuwa na Usawa wa Muundo Kunaleta Hatari ya Asili ya Kupotoka
Sifa ya kipekee zaidi ya seli ya BC ni kwamba elektrodi zote chanya na hasi zimewekwa kwenye uso wa nyuma. Hakuna mistari ya gridi ya chuma kwenye sehemu ya mbele. Muundo huu unaboresha ufyonzaji wa mwanga, lakini pia unaleta udhaifu wa asili wa muundo.
Utafiti unaonyesha kwamba Seli za BC zinaonyesha kupinda kwa kiasi kikubwa zaidi kuliko TOPCon seli zilizo na elektrodi zilizosambazwa kwenye nyuso za mbele na nyuma. Chini ya miundo inayofanana ya upande wa nyuma, mistari ya gridi ya mbele inaweza kwa kiasi kufidia mabadiliko yanayosababishwa na kupungua kwa upande wa nyuma.
Seli za BC hazina mistari hii ya gridi ya mbele. Kutokuwa na usawa wa mkazo unaotokana na nyuso za mbele na nyuma hufanya uharibifu wa silinda uwezekane zaidi wakati wa utengenezaji na matumizi.
Upotofu huu wa kimuundo kimsingi ni matokeo ya mkazo usio sawa. Ni sawa na jinsi alizeti inavyoinama kuelekea mwanga wa jua kwa sababu ya viwango tofauti vya ukuaji kwenye pande zake zenye kivuli na zilizoangaziwa. Katika seli ya BC, mkazo wa kubana unaotokana na tabaka nyingi za upande wa nyuma ni mkubwa sana kuliko mkazo wa upande wa mbele, hivyo kusababisha wafer kuinama kiasili.
2. Kutofautiana kwa Upanuzi wa Joto Kati ya Nyenzo za Upande wa Nyuma
Tabaka kadhaa za utendaji lazima ziwekwe kwenye sehemu ya nyuma ya seli ya BC. Mbali na elektrodi za kawaida za chuma, hizi zinaweza kujumuisha nyenzo za kuhami, kuweka solder, na riboni za solder. Tofauti katika migawo ya upanuzi wa joto kati ya nyenzo hizi ni kichocheo kikuu cha kupinda.
Tofauti ya upanuzi kati ya chuma na silicon ni kubwa sana. Fedha ina mgawo wa upanuzi wa joto takriban mara saba zaidi ya ule wa silicon. Wakati wa utengenezaji wa seli, tofauti hii inaweza kuzalisha mkazo mkubwa wa joto kati ya uwekaji metali wa fedha na substrate ya silicon. Kupinda kunaweza kuwa kubwa zaidi baada ya kuweka solder.
Nyenzo za kuhami pia zina jukumu muhimu. Uhamishaji unahitajika ili kutenganisha elektrodi chanya na hasi kwenye uso wa nyuma, lakini mgawo wa upanuzi wa joto wa nyenzo ya kuhami unatofautiana na ule wa wafer ya silicon. Ikiwa eneo la mgusano kati ya uhamishaji na seli ni kubwa mno, matumizi ya nyenzo yanaongezeka na mkazo unaosababishwa na kutofautiana kwa upanuzi wa joto pia unaongezeka. Hii inaweza kuongeza kupinda kwa seli na kusababisha hatari za mchakato kama vile kuvunjika kwa seli na seli kushikamana au kupishana wakati wa kushughulikia.
3. Kuweka Solder Upande Mmoja Kunazalisha Mkazo wa Kimakanika Usio na Usawa
Moduli za BC kawaida hutumia kuweka solder upande mmoja, na riboni zote za solder zimekusanywa kwenye uso wa nyuma. Hii ni tofauti kimsingi na kuweka solder upande wa pande mbili za kawaida.
Kwa mfano, wakati riboni 21 za solder zimeunganishwa kwenye seli ya 182 mm × 105 mm, kupinda kukubwa hutokea joto linaposhuka kutoka 110°C hadi 22°C. Hii hutokea iwe unene wa seli ni 0.13 mm, 0.15 mm, au 0.18 mm.
Uharibifu hasa unatokana na mkazo wa joto usio sawa unaozalishwa wakati wa kuweka solder. Ni suala la kimuundo la asili linalohusiana na muunganisho wa upande mmoja unaotumiwa kwa seli za BC.
Kinachosumbua zaidi ni kwamba kuongeza unene wa seli hakutatui tatizo kwa ufanisi. Matokeo ya uigaji yanaonyesha kuwa ulaya wa upande mmoja unaweza kuzalisha upotovu wa hadi 4.9 mm. Hata wakati unene wa seli unaongezwa hadi 0.18 mm, upotovu hupungua kwa takriban 18% tu. Chini ya hali sawa, upotovu wa juu unaosababishwa na ulaya wa pande mbili ni 0.07 mm tu.
| Hali ya ulaya | Seli au hali ya mchakato | Tabia ya upotovu iliyoripotiwa |
|---|---|---|
| Ulaya wa upande mmoja | Seli ya 182 mm × 105 mm yenye riboni 21 | Upotovu mkubwa wakati wa kupoza kutoka 110°C hadi 22°C |
| Ulaya wa upande mmoja | Unene wa seli wa 0.13 mm, 0.15 mm, au 0.18 mm | Upotovu unabaki mkubwa katika unene wote watatu |
| Ulaya wa upande mmoja | Matokeo ya uigaji | Upotovu unaweza kufikia 4.9 mm |
| Ulaya wa upande mmoja | Unene uliongezwa hadi 0.18 mm | Upotovu umepunguzwa kwa takriban 18% tu |
| Ulaya wa pande mbili | Hali sawa za ulinganisho | Upotovu wa juu ni takriban 0.07 mm |
Hii inamaanisha kuwa kufikia kiwango cha upotovu cha ulaya wa pande mbili kwa kuongeza unene wa wafer pekee kungehitaji unene unaozidi 0.18 mm kwa mbali. Hiyo ingeongeza kwa kiasi kikubwa matumizi ya silicon na gharama za nyenzo.
Tatizo linaweza pia kuendelea hadi kwenye uunganishaji. Kupinda kusiko na usawa kunakosababishwa na kuweka solda upande mmoja kunaweza kubana kifuniko karibu na kingo za seli na eneo la kati. Kifuniko kinaweza kuwa nyembamba au hata kutobolewa, na kuunda sehemu za mkusanyiko wa mkazo wa ndani ambazo zinatishia uadilifu wa kimuundo na uaminifu wa moduli wa muda mrefu.
4. Seli Nyembamba na Kubwa Zaidi Huongeza Tatizo
Sekta ya photovoltaic inaendelea kufuata wafer nyembamba ili kupunguza gharama za silicon na muundo mkubwa wa seli ili kuongeza nguvu ya moduli. Mielekeo yote miwili inaweza kufanya upotovu wa seli za BC kuwa mbaya zaidi. Utafiti unaonyesha kuwa kupunguza unene wa seli na kuongeza ukubwa wa seli zote mbili huongeza kwa kiasi kikubwa mgeuko.
Kwa seli ya 210 mm × 210 mm, kupunguza unene kutoka 150 μm hadi 70 μm huongeza upotovu ulioripotiwa kutoka 1.69 mm hadi 8.25 mm, karibu ongezeko la mara tano.
| Ukubwa wa seli | Unene wa seli | Upotovu ulioripotiwa |
|---|---|---|
| 210 mm × 210 mm | 150 μm | 1.69 mm |
| 210 mm × 210 mm | 70 μm | 8.25 mm |
Takwimu hizi zinaonyesha wazi changamoto iliyoundwa na kupunguza unene wa wafer. Kwa tasnia inayotafuta ufanisi wa juu na gharama za chini, kudhibiti upotoshaji wakati wa kupunguza unene wa silicon imekuwa kizuizi cha kiufundi ambacho lazima kishughulikiwe.
6. Mikakati ya Kupunguza Athari za Tasnia na Mtazamo wa Baadaye
Tasnia tayari inachunguza njia kadhaa za kudhibiti upotoshaji wa seli za BC. Mbinu za kawaida zinajumuisha:
Miundo ya moduli za nusu-seli: Vipimo vidogo vya seli vinaweza kupunguza urefu kamili wa kupinda.
Nyenzo na upana zilizoboreshwa za mistari ya gridi: Kurekebisha miundo ya metallization kunaweza kusaidia kudhibiti mkazo wa upande wa nyuma.
Ushonaji wa halijoto ya chini: Halijoto za chini za mchakato zinaweza kupunguza mkazo wa joto wakati wa kuunganisha.
Kubonyeza moto kwa gundi inayopitisha umeme: Hii inatoa mbadala kwa michakato ya kawaida ya ushonaji wa halijoto ya juu.
Mifumo ya kurekebisha kwa vitalu vya shinikizo vilivyopinda: Miundo maalum ya kurekebisha inaweza kuunganishwa katika vifaa vya tabber na stringer ili kudhibiti umbo la seli wakati wa usindikaji.
Uunganishaji wa Ribbon ya Ushonaji wa Halijoto ya Chini
Marejeleo
Dong Peng, Utafiti kuhusu Michakato ya Seli za Sola za N-Type Back-Contact za Ufanisi wa Juu
MeCan Solar, Tabia ya Upotoshaji na Uboreshaji wa Muundo wa Mistari ya Gridi ya Seli Kubwa Nyembamba za BC
Solar and Energy Storage Review, Muonekano wa Kuvutia wa Ushonaji wa Upande Mmoja Hauwezi Kuficha Upotoshaji na Hatari Zinazohusiana
Maoni ya Ooitech
Udhibiti wa upotoshaji lazima uchukuliwe kama suala kamili la mchakato wa moduli, sio tu tatizo la unene wa seli. Halijoto ya ushonaji, mpangilio wa ribbon, udhibiti wa shinikizo, utunzaji, na uwekaji wa tabaka lazima virekebishwe pamoja, hasa wakati seli nyembamba na kubwa za BC zinatumiwa. Upotoshaji mdogo unaoachwa bila kudhibitiwa katika hatua ya kuunganisha unaweza kuwa tatizo la mavuno au uaminifu baadaye katika mstari wa uzalishaji.
