Сонячні батареї із половинчастими фотоелементами Half Cut

В асортименті багатьох виробників сонячних батарей все частіше можна побачити сонячні батареї з фотоелементами, що розрізають навпіл. У результаті в сонячній панелі замість класичних 60 комірок із розмірами 156 х 156 мм розміщено 120 комірок із розмірами 156 х 78 мм. Ця конструктивна зміна дозволяє отримати близько 5-10 Вт додаткового вироблення електроенергії. Сонячні батареї з половинчастими фотоелементами неодноразово відзначалися найпрестижнішими нагородами за новаторство.

Сонячні батареї з фотоелементами половини

Зниження втрат на опір

Основна перевага hulf cut фотоелементів пов’язана із зменшенням вдвічі внутрішнього струму. Чим менший струм, тим менші втрати на опір, внаслідок продуктивність підвищується.

Половинчасті фотоелементи мають силу струму в 2 рази менше, ніж у стандартного фотоелемента

У сонячній батареї втрати потужності відбуваються при проходженні електронів через струмознімальні смужки та шини. Оскільки втрати потужності дорівнюють опору, помноженому на струм у квадраті (P оп = R x I²), зменшення струму зменшить і втрати. Таким чином, розділивши одну комірку на дві половини, можна скоротити втрати на 75%. Особливо це відчутно у періоди високої сонячної інтенсивності. В результаті це призводить до кращого коефіцієнта заповнення сонячної батареї та вищого ККД приблизно на 1,5–3%.

Особлива конфігурація осередків у сонячній батареї

Зниження струму зменшення втрат не є чимось новим, інженери застосовують це протягом понад сто років у галузі передачі електроенергії. Проте вдвічі більше комірок подвоює напругу, що може мати небажані наслідки для сонячної станції. Ця проблема вирішена у переглянутій конфігурації сонячної батареї.

Конфігурація комірок у сонячній батареї з фотоелементами половини

Оскільки послідовне з’єднання фотоелементів збільшує напругу, а паралельне з’єднання збільшує струм, то якби всі 120 половинчастих комірок були б з’єднані в один ланцюг як у класичних модулях, у нас була б подвоєна напруга і половина струму стандартного елементу. Щоб виправити це, виробники поєднують половинчасті фотоелементи в 2 групи по 60 комірок, з’єднані паралельно на виході. Як наслідок, вихідна напруга та струм від сонячної батареї близькі до значень, типових для стандартних фотоелектричних панелей на основі 60 комірок.

Підвищення ефективності під час затінення

Конфігурація фотоелементів, що складається з двох груп, також дозволяє зменшити вплив тіні на вироблення електроенергії від сонячної батареї при частковому затіненні. При вертикальному монтажі в процесі затінення нижньої частини однієї батареї, байпасний діод може відсікати меншу кількість комірок у сонячній панелі, тим самим продуктивність падає менше.

Робота байпасних діодів у сонячній батареї з фотоелементами половини

Інші переваги

Зниження опору так само спричиняє зниження робочої температури сонячної батареї. Це також сприятливо позначається на ефективності системи. Крім цього, фотоелементи менше піддаються лінійним розширенням через перегрівання і завдяки цьому термін служби сонячної батареї з фотоелементом вище, ніж у класичної батареї.

Комірка зменшеного розміру менше піддається утворенню мікротріщин, оскільки вона не так сильно згинається і це так само позитивно впливає на термін експлуатації сонячної батареї.

Недоліки

Недоліком цієї конструкції можна назвати велику кількість з’єднань між комірками у порівнянні зі стандартним модулем. Тому слід вибирати виробника має високі виробничі стандарти паяння з’єднань та складання панелей.

Так само до недоліків можна віднести дорожнечу сонячної батареї з фотоелементом Hulf Cut. Однак часто виробники оснащують модулі і рядом інших інновацій таких як PERC технологія, збільшена кількість шин і т.д. роблячи їх топовими моделями, через що ціна їх значно підвищується порівняно зі стандартними сонячними батареями.

Незважаючи на те, що рішення розрізати фотоелементи навпіл виявилося досить простим, воно виявилося ефективним. Все більше компаній додають модель сонячної батареї з половинчастими фотоелементами в свій асортимент, і це не дивно, адже дана технологія цілком заслуговує на таку увагу.