Yarım kesilmiş güneş pillerinin avantajları büyüktür ve geleneksel modüllerle karşılaştırıldığında bu teknolojinin kayda değer dezavantajları yoktur. Bu yazıda, yarım kesilmiş güneş pili teknolojisi, nasıl çalıştığı, avantajları ve dezavantajları hakkında ayrıntılı bir açıklama sunacağız ve hatta geleneksel ve PERC teknolojisiyle karşılaştıracağız.

Yarım kesilmiş bir güneş paneli nedir?

Yarım kesilmiş güneş pilinin bileşenleri ve malzemeleri

Yarım kesilmiş güneş pili modülleri, hücreye eklenen yeni ve yenilikçi kimyasal bileşenlerle geliştirilmiş bir teknoloji değildir. Aslında, yarı kesilmiş güneş pili teknolojisi, geleneksel kristal silikon (c-Si) güneş pillerine dayanmaktadır . Bu, yarı kesilmiş bir güneş pili üretmek için kullanılan bileşenlerin ve malzemelerin aşağıdakiler olan c-Si güneş pilleri ile aynı olduğu anlamına gelir:

Yarım kesilmiş güneş pilinin kendisi geleneksel olanlarla aynı teknolojiyi paylaşırken, onları ayıran gerçek, performansı artırmaya ve geleneksel panellerden elektrik kayıplarını azaltmaya odaklanan tasarımdaki bir değişikliktir .

Güneş pilinin yarısını kesmek

Yarım kesilmiş güneş pilleri , monokristal ve polikristal güneş pillerine uygulanan klivaj adı verilen bir işlemle ikiye bölündükleri için normal hücrelerden farklılaşmaya başlarlar . Bölme işlemi, hücreyi yarıya kesmek için yüksek teknolojili lazer teknolojisini kullanır ve hücre aynı voltajı ancak akımın yarısını verir.

Bu teknoloji, geleneksel bir kristalin silikon güneş pilinin kesilmesine dayandığından, bu, yarı kesilmiş güneş pilinin dönüşüm verimliliğinin teorik olarak geleneksel c-Si pil ile aynı olduğu anlamına gelir. PERC ve Bifacial gibi diğer güneş pili türleri, yarı kesilmiş güneş pilleri üretmek için kullanılabilir.

Yarım kesilmiş güneş panelinin yapısı

Yarım kesilmiş bir güneş pili paneli, normal bir modülün aynı alanındaki hücrelerin iki katını ayırır. Bu, panel alanını aynı tutan, yarı genişliğe sahip yarı kesilmiş güneş pilleri ile bir modül içindeki güneş pili dizilerinin iki katı anlamına gelir.

Genel olarak, 60 güneş hücreli modüller, seri halinde 20 hücreden oluşan üç alt dizi içerir. Eşdeğer yarı kesilmiş güneş pili modülleri, 20 hücreden oluşan altı alt diziye bölünmüş 120 güneş piline sahiptir. Yarım kesilmiş güneş panelinin her bir tarafı, her iki tarafı da paralel bağlı olacak şekilde paralel üç alt diziye sahiptir. Ayrıca, alt dizi çifti başına bir baypas diyodu vardır. Aynı durum 72 veya daha fazla güneş hücreli paneller için de analogdur.

Yarım kesilmiş bir güneş paneli, tam hücreli bir güneş paneliyle aynı şekilde çalışır, ancak birkaç alt diziye daha sahiptir. Yarım kesilmiş güneş panelleri dizileri, her iki durumda da voltaj aynı olacak şekilde, geleneksel tam hücreli modüllerin yerine seri veya paralel olarak bağlanabilir.

Güneş pillerini yarıya indirmekten ve alt dizileri artırmaktan temel farklar, hücre başına daha az akım üretilmesi ve bu da kayıpların azalması ve kısmi gölgelemeye karşı artan toleranstır .

Yarım kesilmiş güneş panellerinin faydaları nelerdir merak mı ediyorsunuz? Burada yarı kesilmiş güneş pili teknolojisinin uygulanmasıyla elde edilen faydaları listeleyeceğiz ve açıklayacağız:

Yarım kesilmiş güneş pili modüllerinin ana iyileştirmesi, aşağıdaki denkleme dayanan Joule Yasasının neden olduğu elektrik kayıplarının azaltılmasıdır:

Yarım kesilmiş güneş pili hücre başına akımın yarısını (1/2) ürettiğinden ve Joule Yasası kayıpları hesaplamak için kare akımı dikkate aldığından, bu hücreler güç kayıplarının dörtte birini (1/4) veya yaklaşık %75 daha az elektrik üretir. Öte yandan, modül düzeyinde değerlendirildiğinde, toplam akım çıkışında %2-4'lük bir artış vardır ve bu da güç çıkışını aynı oranda artırır.

Bir PV modülü kısmen gölgelendiğinde bu, modül ve dizi için büyük güç kayıplarına neden olur. Yarım kesilmiş güneş pilleri, alt dizilerin iki katını içerir; bu, bir panelin tek bir alanının gölgelenmesinin, kayıpların azalmasına neden olacağı anlamına gelir. Araştırmalar, yarı kesilmiş güneş pili panellerinin  bir dizide %50'ye kadar daha az güç kaybı ürettiğini gösteriyor.

Sıcak noktalar, güneş panellerindeki kısmi gölgelemenin bir sonucudur. Bazı hücreler gölgelendiğinde elektrik üretmek yerine direnç görevi görerek elektrik tüketir ve dolayısıyla sıcaklıklarını yükseltirler. Yarım kesilmiş güneş pilleri, alt dizi başına akımı azaltır ve bu da sıcak noktaların sıcaklığını düşürür; bu teknoloji, sıcak noktaların tepe sıcaklığını 20ºC'ye kadar azaltabilir .

Yarım kesilmiş tek bir güneş pili için dönüşüm verimliliği, güneş pili teknolojisinin türüne bağlı olsa da, yarı kesilmiş güneş pilleri daha yüksek Hücreden Modüle güce (CTM)  sahiptir ve bu da daha yüksek güç çıkışı anlamına gelir. Geleneksel PV modülleri %94,8 CTM gücüne sahipken, yarı kesilmiş güneş pilleri lazer kesim kayıplarını hesaba katmadan önce %99,4 veya bunları çarpanlarına ayırdıktan sonra %98,4 CTM gücüne sahiptir.

Yarı kesilmiş güneş pili teknolojisi, geleneksel c-Si teknolojisi altında üretilen güneş pillerini kullanan PV modüllerinin üretim sürecindeki bir değişikliktir . Sonuç olarak, yarı kesilmiş güneş panelleri, PERC ve/veya iki yüzeyli teknolojilerle birlikte üretilebilir; bu, daha az güç kaybı, daha yüksek güç çıkışı ve diğer bazı avantajlara sahip PV modülleri olarak tercüme edilebilir.

Half-cut güneş pili teknolojisi oldukça faydalıdır; ancak, dikkate alınması gereken birkaç dezavantaj vardır:

Tam hücreli modüllerle karşılaştırıldığında aynı sayıda yarı-kesilmiş güneş pili modülü üretmek için üreticilerin şerit ve kirişlerini ikiye katlamaya yatırım yapmaları ve güneş pillerini kesmek için bir ekipman parçası edinmeleri gerekiyor. Çalışmalar, yarım hücreli modüllerin tüm hücreli modüllere göre %0,6-1,2 daha pahalı olduğunu , ancak güç artışı sayesinde watt başına maliyetlerinin %0,8-1 oranında azaldığını gösteriyor.

Yarım kesilmiş güneş pili modülleri üretmek, lehimli bağlantıların iki katı anlamına gelir, bu da kötü temas olasılığının iki katı anlamına gelir. Güneş pilini yarıya indirmek, üreticiler için teknolojinin bir dezavantajı olan kusurlu hücrelere neden olma olasılığını da artırır. Bu dikkate alınması gereken bir sorun olsa da, uygun kalite kontrolüne sahip bir üretici bundan büyük ölçüde etkilenmeyecektir.

Yarım kesilmiş güneş pili teknolojisinin kapsamını tam olarak anlamak için, onu standart Al-BSF teknolojisiyle karşılaştırmak önemlidir. Bu bölümde, hücre sayısı, voltaj, akım ve diğerleri gibi yönleri göz önünde bulundurarak her iki teknolojiyi de karşılaştırıyoruz.

Geleneksel c-Si güneş panelleri, birkaç kayıp oluşturan ve zayıf CTM gücüne sahip basit bir teknoloji kullanır. Yarım kesilmiş güneş pili teknolojisi, geleneksel kristal silisyum güneş teknolojisinin geliştirilmiş hali olduğundan, kayıpları azaltır, CTM gücünü artırır ve ek faydalar sağlar.

Half-cut solar teknolojisi elektrik kayıplarını %75 oranında azaltır, CTM gücünü %3,6 oranında artırır, modülün kısmi gölgelenmeye karşı direncini artırır, hücre başına daha az akım taşıyarak çalışma sıcaklığını düşürür ve sıcak noktayı 20ºC'ye kadar azaltır. Yarım kesilmiş güneş pili teknolojisinin ana dezavantajı, modülün biraz daha yüksek maliyeti ve azaltılmış estetiğidir (tamamen siyah güneş panelleri için zar zor fark edilse de).

PERC güneş enerjisi teknolojisi ,Al-BSF c-Si güneş pillerinin yapısal tasarımını geliştirir. Bu teknoloji, yüzey rekombinasyon sürecinden kaynaklanan kayıpları azaltmakta, hücrenin arka yüzeyine yansıtıcı bir metal uygulayarak verimliliği artırmakta ve ısı emilimini azaltmaktadır. PERC'yi yarım kesilmiş güneş pili teknolojisiyle karşılaştırmak, hangisinin en iyi olduğu konusunda fikir verebilir.

Yarım kesilmiş güneş panelleri standart modüllere göre %2-4 daha fazla güç üretirken, PERC güneş pilleri bu çıkışı %6 oranında artırıyor. Bu önemli bir avantaj olmakla birlikte, yarım kesilmiş güneş pili teknolojisine karşı PERC lehine olan tek noktasıdır.

PERC teknolojisi güneşten daha az ısı çekse de, bu teknoloji standart güneş panelleriyle aynı gölgeleme toleransını ve elektrik kayıplarını paylaşır. Yarım kesilmiş güneş panelleri, yüzey rekombinasyon sürecinden dolayı PERC güneş modülleriyle aynı yüksek performansa sahip olmayabilir, ancak kısmen gölgelendiğinde daha iyi performans gösterirler ve omik kayıplarda önemli bir azalmaya sahiptirler. Ayrıca, gölgelemenin neden olduğu enerji kayıplarındaki potansiyel azalma, özellikle büyük engellerin ve ağaçların yüksek gölgelemeye neden olabileceği konut sektörü uygulamaları için PERC teknolojisinin rekabet edemeyeceği bir şeydir.

Yarım kesim güneş enerjisi teknolojisi, güneş enerjisi endüstrisinin PV modülleri için daha yüksek verimlilik elde etmeye yönelik en son girişimlerinden biridir. Teknoloji, standart c-Si PV modüllerinden yalnızca %0,6-1,2 daha pahalı, ancak %2-4 oranında daha yüksek bir güç çıkışını temsil ediyor. Bu, daha az PV modülü gerektiren sınırlı alanlar için daha iyi hale getirir.

Yarı kesilmiş güneş panelleri uygulamak, yalnızca sınırlı alana sahip yerler için daha iyi olmakla kalmaz, aynı zamanda sık sık gölgelenen alanlarda daha iyi performans sağlar. Daha fazla alt dizi dahil edilerek, bazı normal sistemlerin sahip olduğu büyük kayıplara neden olmadan sistem kısmen gölgelenebilir.

Daha küçük güneş pilleri ile PV modülünün daha hassas olacağından endişe duyabilirsiniz, ancak durum böyle değil. Modüller koruyucu camla kaplı olduğundan mono yarım kesim güneş panelleri, normal bir güneş paneli ile aynı dayanıklılığa sahip olacak ve bu da onu güneş paneli sektöründe yapılabilecek en iyi yatırımlardan biri haline getirecektir.

Tüm Monokristal Half Cut Solar Güneş Panellerimizi Sitemizden Ziyaret Edebilirsiniz.