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周末读:最后一瓦

时间:2021-07-14 08:16:05 来源:

韩华Q CELLS“ Q-PEAK Duo G5半切太阳能电池。

由于其具有提高模块功率输出的潜力,半电池技术(在模块内进行布局之前将硅太阳能电池切成两半)现已成为工业相关概念,已被多家领先的模块制造商采用。其中包括韩国的Hanwha Q CELLS,它将推出一系列在高功率单晶硅模块中采用半电池布局的模块。这些模块最早于9月份在拉斯维加斯的Solar Power International展出。从1月开始,韩华Q CELLS将把其生产能力的很大一部分用于制造新的半电池模块。

这个新的系列名为Q.PEAK DUO,由120和144个半电池模块组成,结合了韩华Q CELLS现有的Q.ANTUM技术-基于钝化发射极后接触(PERC)概念;进一步的创新包括设置六个汇流排,并用圆线而不是带状线连接电池,以及半电池布局。“在继续开发Q.ANTUM单元本身的同时,我们考虑了可以在模块级别添加的功能,” Hanwha Q CELLS企业传播总监Jochen Endle解释说。“我们采用了六种母线技术和半电池布局。这使我们与高端功率级PV的更为昂贵的技术竞争。”

推动功耗推动半电池技术增长的原因之一是在模块级别提供功率提升的潜力。在Fraunhofer ISE提供的示例中,在使用相同的总电池电量时,比较了包含全电池和半电池布局的样品模块。所使用的电池的额定功率为330 W,对于全电池模块而言,其模块功率为316.7 W;对于半电池模块而言,则为325.2 W,增加了2.7%。这些模块在其他方面是相同的,尽管半电池模块大了1.8%,因为设计自然意味着更多的电池间隙。因此,效率提升不如功率提升那么强,从18.84%增加到19.12%。

如图所示,电池到模块损耗/增益的最大差异来自电池互连阶段,在此阶段,整个电池模块中的6.05 W损耗在半电池中降至1.56W。将电池切成两半也可使电流减半,这意味着电阻损耗减小。另一方面,在半切电池模块中,由于电池之间的损失面积而导致的损失增加。在半个单元格中,单元间隙比全单元格少两倍。这些损失通过光的多次反射而部分恢复。半损耗电池的恢复率要高于全电池模块的恢复率,因为损耗更高。“当光落入细胞间空间时,它会再次被部分反射,然后又部分反射回前玻璃-空气界面的电池,” Fraunhofer ISE光伏模块组负责人Ulrich Eitner解释说。“例如,在玻璃玻璃模块中,不会发生这种增益。”由于与色带相比,用于单元互连的圆线可以通过增加反射来进一步提高回收率,因此Q CELLS也采用了这种互连概念。

Hanwha Q CELLS在其最新模块产品中还报告了功率增加3%,这归因于半电池布局。范围最大的是144个半电池单晶Q.PEAK DUO L-G5.2,额定功率高达395W。“第一个最大的优势是功率提高了约3%,” Maximilian Schurade解释说, Hanwha Q CELLS的技术营销支持总监。“这是半电池本身以及不同互连方式的影响,因为您可以减少模块中的电阻损耗。”

半电池模块的另一个优点是机械稳定性更高。舒拉德继续说:“半切细胞要小一些,所以要弄碎它们要困难得多。”他还指出,Hanwha Q CELLS选择切割电池的工艺不会给模块带来额外的缺点,并且机械稳定性的提高使该公司将其保修中规定的最大年度降解率从0.6%提高到0.54%。

至少根据Hanwha Q CELLS的说法,模块尺寸的微小增加似乎可以忽略不计,“它长15毫米,但这并不是真正的问题,”舒拉德说。“宽度对于大多数安装而言更为重要,因此对于我们的客户而言,额外的15毫米长并不是真正的问题。”

分离电池除半电池外,创新的连接策略还可进一步减少电池到模块的损耗。Hanwha Q CELLS选择了圆线技术代替碳带,据称功率提高了约2%。同样,根据teamtechnik的说法,使用圆线有一个优势,但也要提防一些其他挑战。


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