ידע

כיצד ליצור פאנלים סולאריים בחיתוך חצי על ידי תאים סולאריים בחיתוך חצי

איך להכין פאנלים סולאריים חתוכים למחצה על ידי תאים סולאריים חתוכים למחצה

בתעשייה הסולארית, אנרגיה סולארית הפכה פופולרית יותר ויותר בשנים האחרונות ככל שאנשים הפכו מודעים יותר ליתרונותיה. אנרגיה סולארית היא מקור מתחדש של אנרגיה שמגיעה מהשמש, והיא ידידותית לסביבה ובת קיימא. 

היתרון של תאים סולאריים עם חצי גיליון הוא שהם קטנים יותר מאשר תאים שלמים. ניתן לחתוך גיליון של חצאי תאים לשניים ולהרכיב אותו בחלק העליון והתחתון של מודול, ואז לחבר זה עם זה כדי ליצור מעגל שלם. מודולים חתוכים למחצה הם בדרך כלל בעלי יעילות גבוהה יותר ממודולים בגודל מלא מכיוון שיש פחות איבוד חום בגלל שטח הפנים הגדול יותר. הציוד הדרוש לתהליך הייצור כולל: 

1) מכונת חיתוך תאים סולאריים

2) קו ייצור מודול

3) מכונת בדיקת פאנלים סולאריים

וכאן עקבנו אחר תוכן בנושא זה

1, מהי טכנולוגיית תאים סולאריים בחיתוך חצי?

השוו לפאנלים סולאריים מסורתיים, תאים סולאריים חתוכים למחצה הם טכנולוגיה חדשה יחסית בעולם האנרגיה הסולארית. הם נוצרים על ידי חיתוך תא סולארי סטנדרטי לשניים. זה מתאפשר על ידי שימוש בשני תאים חתוכים למחצה בסדרה במקום תא אחד בגודל מלא.

תאים סולאריים חתוכים למחצה הם סוג של תאים סולאריים שנחתכו לשניים, כאשר שני החצאים מחוברים שוב יחדיו. זה מאפשר שימוש בשני תאים סולאריים קטנים יותר במקום תא סולארי אחד גדול יותר, מה שיכול להיות יתרון במקרים מסוימים. לדוגמה, שימוש בשני תאים סולאריים קטנים יותר יכול להקל על התאמתם לחלל קומפקטי יותר, או להפוך אותם לפחות כבדים ולכן קל יותר לשינוע.

2, מהו פאנל סולארי חצי תא וכיצד הוא עובד?

במודול PV מסורתי מבוסס תאי סיליקון, הסרטים המחברים בין תאים שכנים יכולים לגרום לאובדן כוח משמעותי במהלך ההובלה הנוכחית. חיתוך תאים סולאריים לשניים הוכח כדרך יעילה להורדת אובדן כוח התנגדות.

התאים החתוכים למחצה מייצרים חצי מהזרם של תא סטנדרטי, ומפחיתים הפסדי התנגדות בחיבור בין מודולים סולאריים. פחות התנגדות בין התאים מגבירה את תפוקת הכוח של מודול. Solar Power World Online ציין כי תאים חתוכים למחצה יכולים להגביר את תפוקת ההספק בין 5 ל-8 ואט לכל מודול, בהתאם לעיצוב.

עם תפוקת הספק גבוהה יותר במודול שעלותו יחסית דומה, הוא מאיץ את החזר ה-ROI. זה הופך את התאים לרעיון מצוין עבור משתמשי קצה שרוצים תפנית מהירה יותר בהשקעה שלהם.

לאחר ביצוע סדרת בדיקות של תאים סולאריים חתוכים למחצה ו-PERC במודול PV בשטח גדול בסביבה מבוקרת, המכון לחקר אנרגיה סולארית המלין שבר את השיא הקודם של יעילות מודול ותפוקת שיא, כך דיווח PV-Tech. למרות שהם לא הארגון היחיד שמבצע עבודה פורצת דרך על תאים חתוכים למחצה, השיא, שאושר באופן עצמאי על ידי TUV Rheinland, מדגים את כדאיות השימוש במודולים אלה כדי להביא את פיתוח ה-PV לעלות המתקדמת והנמוכה ביותר עד כה.

בגלל ההישגים שלה, חברות רבות כבר עברו לעיצובים חצי חתוכים, מה שאמור להגדיל עוד יותר את נתח השוק של מוצרי PV אלו.

טכנולוגיית תאים סולאריים בחיתוך חצי מגבירה את תפוקת האנרגיה של פאנלים סולאריים על ידי הקטנת גודל התאים, כך שיותר יכול להתאים על הפאנל. לאחר מכן הפאנל מחולק לשניים כך שהחלק העליון פועל ללא תלות בתחתית, מה שאומר שנוצרת יותר אנרגיה - גם אם חציו מוצל.

זו הסקירה הכללית - להלן, אנו מפרקים את התהליך.

פאנלים סולאריים חד-גבישיים מסורתיים כוללים בדרך כלל 60 עד 72 תאים סולאריים, כך שכאשר תאים אלו נחתכים לשניים, מספר התאים גדל. לוחות חתוכים למחצה כוללים 120 עד 144 תאים והם עשויים בדרך כלל בטכנולוגיית PERC, המציעה יעילות מודול גבוהה יותר. 

התאים נחתכים לשניים, בעדינות רבה, בלייזר. על ידי חיתוך תאים אלה לשניים, הזרם בתוך התאים גם מצטמצם לחצי, מה שאומר בעצם שהפסדי התנגדות מתנועת אנרגיה באמצעות זרם מצטמצמים, אשר, בתורו, שווה ביצועים טובים יותר.

מכיוון שהתאים הסולאריים נחתכים לשניים ובכך מצטמצמים בגודלם, יש להם יותר תאים על הפאנל מאשר לפנלים המסורתיים. הפאנל עצמו מחולק לשניים כך שהחלק העליון והתחתון פועלים כשני לוחות נפרדים - מייצרים אנרגיה גם אם חציו מוצל. 

המפתח לעיצוב תא חתוך למחצה הוא שיטה שונה של "חיווט סדרתי" עבור הפאנל או האופן שבו התאים הסולאריים מחוברים יחדיו ומעבירים חשמל דרך דיודה עוקפת בתוך לוח. דיודת המעקף, המצוינת בקו האדום בתמונות למטה, נושאת את החשמל שהתאים מייצרים אל תיבת החיבורים. 

בפאנל מסורתי, כאשר תא אחד מוצל או פגום ואינו מעבד אנרגיה, כל השורה שנמצאת בתוך חיווט הסדרה תפסיק לייצר חשמל. 

לדוגמה, בואו נסתכל על שיטת החיווט המסורתית של פאנלים סולאריים מסדרת 3 מיתרים:

פאנלים סולאריים מחווטים בסדרה

עם החיווט המסורתי של סדרת מחרוזת תאים מלאה, המוצג לעיל, אם לתא סולארי בשורה 1 אין אור שמש בשפע, כל תא בסדרה זו לא יפיק אנרגיה. זה דופק שליש מהפאנל. 

פאנל סולארי עם 6 מיתרים לחצי תאים עובד קצת אחרת: 

תא סולארי חתוך למחצה 

אם תא סולארי בשורה 1 מוצל, התאים בתוך אותה שורה (והשורה הזו בלבד) יפסיקו לייצר חשמל. שורה 4 תמשיך לייצר חשמל, ותייצר יותר אנרגיה מאשר חיווט סדרתי מסורתי מכיוון שרק שישית מהפאנל הפסיק לייצר חשמל, במקום שליש. 

ניתן גם לראות שהפאנל עצמו מחולק לשניים, כך שיש 6 קבוצות תאים בסך הכל במקום 3. דיודת המעקף מתחברת באמצע הפאנל, במקום בצד אחד כמו החיווט המסורתי למעלה. 

3, יתרונות של תאים חתוכים למחצה

כאן, פירטנו כמה דרכים להראות כיצד תאים חתוכים למחצה משפרים את ביצועי הפאנל. 1. הפחתת הפסדי התנגדות מקור אחד לאובדן חשמל כאשר תאים סולאריים ממירים את אור השמש לחשמל הוא הפסדי התנגדות או כוח שאבד במהלך הובלת זרם חשמלי. תאים סולאריים מעבירים זרם באמצעות סרטי המתכת הדקים שחוצים את פני השטח שלהם ומחברים אותם לחוטים ותאים שכנים והעברת זרם דרך סרטים אלו מובילה לאובדן אנרגיה מסוים. (מקורות: EnergySage) על ידי חיתוך תאים סולאריים לשניים, הזרם הנוצר מכל תא מצטמצם בחצי, והזרם הנמוך יותר מוביל להתנגדות נמוכה יותר

טכנולוגיית תא חצי-חתך פופולרית כיום במפעלי יצרני פאנלים סולאריים, כמו Trina, Suntech, Longi ו-jingko solar, וגם בייצור המוני בכל רחבי העולם. יותר מ-50% מהקיבולת של קו הייצור בסין מעדכנת כעת את התאים הסולאריים המסורתיים לייצור פאנלים סולאריים בחצי תא.

היתרונות של טכנולוגיית Half-Cut תאים סולאריים כוללים:

יעילות גבוהה יותר: כאשר תא סולארי נחתך לשניים, גם כמות הזרם החשמלי שמוביל כל פס מצטמצם בחצי. ירידה זו בהתנגדות בתוך הפסים גורמת לעלייה כוללת ביעילותו. עבור מערכת LONGi, זה שווה לעלייה בהספק במודול של 2%. זה משמעותי בטכנולוגיית תא חצוי

טמפרטורת נקודה חמה נמוכה יותר: נקודות חמות במודול עלולות לגרום לנזק בלתי הפיך לתאים. הפחתת טמפרטורות נקודות חמות של בין 10-20 מעלות צלזיוס משפרת את האמינות של המודול.

טמפרטורת הפעלה נמוכה יותר: מפחיתה אובדן תרמי ומשפרת הן את אמינות המודול והן את רווח ההספק.

אובדן הצללה נמוך יותר: מודולים חתוכים למחצה עדיין יכולים להשיג 50% תפוקה במהלך הצללה, כולל תנאי זריחה ושקיעה.

כיום יותר ויותר יצרני פאנלים סולאריים מתחילים לייצר פאנלים סולאריים עם חצי תא.

4, כמה סוגים של מודול סולארי חתוך למחצה

למודולי תא חצויים יש תאים סולאריים הנחתכים לשניים, מה שמשפר את הביצועים והעמידות של המודול. לוחות מסורתיים של 60 ו-72 תאים יהיו בעלי 120 ו-144 תאים חתוכים למחצה, בהתאמה. כאשר תאים סולאריים מצטמצמים לחצי, גם הזרם שלהם מצטמצם בחצי, כך שהפסדי ההתנגדות יורדים והתאים יכולים להפיק מעט יותר כוח. תאים קטנים יותר חווים מתחים מכניים מופחתים, כך שקיימת ירידה בהזדמנות לסדקים. אם החצי התחתון של מודול מוצל, החצי העליון עדיין יפעל.

לוחות תאים מלאים מסורתיים (60 תאים) עשויים עם 60 או 72 תאים על הפאנל כולו. מודול חצי תא מכפיל את מספר התאים ל-120 או 144 תאים בכל פאנל. הפאנל זהה לגודל של פאנל תא מלא אך עם תאים כפולים. על ידי הכפלת מספר התאים טכנולוגיה זו יוצרת דרכים נוספות לתפוס אנרגיה מאור השמש לשליחת המהפך.

בעיקרו של דבר, טכנולוגיית Half-Cell היא תהליך של חיתוך תאים לשניים, הפחתת ההתנגדות כך שהיעילות יכולה לעלות. לוחות תאים מלאים מסורתיים עם 60 או 72 תאים מייצרים התנגדות שיכולה להוריד את יכולת הפנל להפיק יותר כוח. בעוד שלחצי תאים עם 120 או 144 תאים יש התנגדות נמוכה יותר מה שאומר שיותר אנרגיה נקלטת ומיוצרת. ללוחות חצי תא יש תאים קטנים יותר בכל פאנל מה שמפחית מתחים מכניים על הפאנל. ככל שהתא קטן יותר כך קטן הסיכוי לפיצוח מיקרו של הפאנל.

יתרה מכך, טכנולוגיית Half-Cell מספקת דירוגי תפוקה גבוהים יותר ובדרך כלל היא אמינה יותר מלוחות תאים מלאים מסורתיים.

פאנל סולארי 120 חצי תאים 144 פאנל סולארי חצי תאים ופנל סולארי 132 חצי תאים

158.78 166 182 210 

יישומים שונים של פאנלים סולאריים בחיתוך חצי, בהתאם לדרישות מערכת הפנל הסולארי. לדוגמה, חוות סולאריות קרקע בדרך כלל אוהבות לוחות חצי תא

5, איך לעשות תאים סולאריים חתוכים למחצה

על ידי מכונת חיתוך תאים סולאריים לייצור תאים סולאריים חתוכים למחצה, וכאן יש לנו מכונת חיתוך תאים סולאריים בפיצול אוטומטי של תאים סולאריים, ותאים מפוצלים למחצה ידנית

מכונת חיתוך (שריטת) תאים סולאריים לא רק לחתוך תאים סולאריים לחצי אלא גם יכולה לחתוך 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 אפילו יותר קטן, וגם יכולה לחתוך פאנלים סולאריים רעפים

מכונת חיתוך סולארית מסורתית בחצי תא:

מכונת כתיבה בלייזר לתא שמש 2021 עם חלוקה אוטומטית

מכונת כתיבה בלייזר לא הרסנית לתא שמש 3600 PCS/H 6000PCS/H

מכונת חיתוך לייזר לא הרסנית של תאים סולאריים חותכת תאים סולאריים לחצאי חתיכות או 1/3 חתיכות, מה שיכול להגדיל את תפוקת הכוח של הפנל הסולארי.

מכונת חיתוך לייזר PV

6, איך לעשות מודול סולארי חתוך למחצה

ראשית, עלינו לדעת כיצד ליצור תהליך ייצור של פאנלים סולאריים ופאנלים סולאריים עם חצי תאים דומה לפאנלים סולאריים מסורתיים, מ-Tabber Stringer של תאים סולאריים, שיכול לרתך תא חתוך למחצה.

תהליך הייצור הוא כדלקמן:

שלב 1 בדיקת תאים סולאריים, בדיקת תאים סולאריים לפני ריתוך מ-156-210 Perc Mono או Poly, או IBC, TOPCON תאים סולאריים

שלב 2 חיתוך תאים סולאריים חתוך תאים סולאריים לחצי 1/3 1/4 ויותר

שלב 3 ריתוך וחיבור תאים סולאריים, חיבור תאים סולאריים למחרוזת תא פאנל

שלב 4 טעינת זכוכית וסרט EVA סולארי

שלב 5 פריסת EVA ראשונה

שלב 6 פריסת מכונה של מחרוזת סולרית, פריסת מחרוזות של תאים סולאריים

שלב 7 חיבור בין פאנלים סולאריים הלחמת אבוס חיבור הלחמה

שלב 8 ברזים בטמפרטורה גבוהה, הדבקה

שלב 9 EVA וגיליון אחורי סרטים או זכוכית

שלב 10 גיליון בידוד לפאנל חתוך למחצה מובילי פס מבודדים

שלב 11 לוח סולארי בודק פגמים EL בדיקה ויזואלית ובדיקת תקלות EL

שלב 12 הדבקה לפאנלים סולאריים דו-פנים, פאנלים סולאריים מזכוכית כפולה

שלב 13 למינציה של פאנל סולארי למינציה של שכבות מרובות של חומרים יחד

שלב 14 קריעת סרט מחורר עבור לוחות זכוכית כפולה

שלב 15 חיתוך

שלב 16 בדיקת היפוך

שלב 17 הדבקה, מסגור וטעינה של מודול שמש

שלב 18 התקנת קופסאות צומת AB דבק לעציץ של קופסאות צומת

שלב 20 אשפרה וניקוי וטחינה

שלב 21 IV בדיקת EL & בדיקת בידוד Hi-pot

שלב 22 מיון ואריזה של פאנלים סולאריים

7, מכונות שמייצרות לוחות חתוכים למחצה

מכונות לייצור פאנלים סולאריים חצי תא כמעט זהות לפאנלים מסורתיים של תאים סולאריים מסיליקון

מכונת חיתוך תאים חתוכים למחצה

מחרוזת כרטיסיות סולארית 

מכונת פריסת מיתרים סולארית

מכונת חיתוך EVA TPT אוטומטית מקוונת

8, ניתן לייצר לוחות חתוכים למחצה באופן ידני 

לייצור מודולים של חצי תא, אנחנו יכולים להתחיל מ-1MW על ידי ידני,

9, קו ייצור אוטומטי מלא של לוחות חתוכים באולם

לייצור מודולים של חצי תא, יכול גם להתחיל מ-30MW עם קווי ייצור אוטומטיים מלאים

בסוף,