L'efficacité est toujours la clé de l'industrie photovoltaïque, mais à mesure que l'efficacité des cellules augmente, les pertes de puissance résistives plus importantes provoquées par l'augmentation du courant dans un circuit en série ont conduit à un goulot d'étranglement dans le développement des modules de batterie. La réduction des pertes est devenue la clé de l'amélioration de l'efficacité, et c'est ainsi que la technologie des modules à demi-cellules a vu le jour.
Technologie de découpe au laser
La technologie des demi-cellules utilise généralement la découpe laser pour couper la cellule en deux moitiés identiques le long d'une direction perpendiculaire à la ligne de grille principale de la cellule, qui sont ensuite soudées en série. Le courant est réduit de moitié tout en conservant la même tension de sortie, ce qui réduit considérablement la perte de puissance.
En raison de la conception de la structure série-parallèle, le module est divisé en deux dans le sens longitudinal, ce qui équivaut à deux petits modules connectés en parallèle, le courant étant tiré de l'arrière du module à travers une bande de puits au milieu et dirigé vers l'équipement consommateur d'énergie à travers une boîte de jonction en trois parties.
Les principaux types d'équipements de découpe utilisés dans l'industrie photovoltaïque sont les machines de découpe au diamant et les machines de marquage au laser. La découpe au laser s'est généralisée en raison de l'efficacité accrue de la découpe au laser et de l'avènement de la technologie de "découpe non destructive".
La technologie conventionnelle de gravure au laser est dominée par les techniques de rupture laser et mécanique, qui ont un taux de dommage plus élevé que les techniques de découpe non destructives et sont sensibles à la poussière de découpe.
La technologie de découpe non destructive augmente le taux de rendement à plus de 99 % et repose sur le principe de l'utilisation d'un laser associé à un système de refroidissement pour fracturer la cellule sous l'effet de la tension thermique et d'un refroidissement rapide, ce qui permet à la fracture de s'étendre régulièrement dans la direction de la découpe.
Déroulement de l'opération de découpe d'une demi-feuille
En général, la découpe de demi-cellules se divise en quatre étapes : chargement, découpe, inspection et collecte, et nécessite une à deux personnes pour mener à bien l'opération.
Lors de la découpe des cellules, les paramètres tels que la puissance du laser et la vitesse de traçage doivent être réglés en fonction de la taille, de l'épaisseur, du gauchissement et des exigences de capacité de la cellule. Une fois le réglage effectué, l'opérateur introduit les cellules assemblées dans la machine et les transporte jusqu'à la table de découpe laser à l'aide d'un bras robotisé et d'un convoyeur.
Pour assurer la stabilité des cellules pendant le processus de découpe, la table est équipée de trous d'air. La pompe à vide est mise en marche et les cellules sont adsorbées et fixées à la console. Après la découpe, les cellules sont inspectées et celles qui passent et celles qui ne passent pas sont traitées séparément. La découpe des demi-cellules est un processus sans contact, ce qui évite d'endommager et de contaminer les cellules.
Quels sont les avantages des batteries à demi-cellules ?
1. Des cellules plus petites réduisent la consommation de résistance et améliorent l'efficacité de la conversion photovoltaïque.
2. Une zone d'ombrage plus petite réduit le risque de points chauds dus à l'échauffement des modules de cellules solaires à l'ombre.
3. La conception de circuits en série et en parallèle pour réduire les pertes dues à l'inadéquation du courant du module en raison d'une performance irrégulière des cellules.
4. L'augmentation de l'espace entre les cellules pour permettre une réflexion secondaire de la lumière à l'intérieur du module, améliorant ainsi l'utilisation optique.
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