المعارف

كيفية صنع الألواح الشمسية نصف المقطوعة بواسطة خلايا شمسية نصف مقطوعة

كيف تصنع الألواح الشمسية نصف مقطوعة بخلايا شمسية نصف مقطوعة

في صناعة الطاقة الشمسية ، أصبحت الطاقة الشمسية شائعة بشكل متزايد في السنوات الأخيرة حيث أصبح الناس أكثر وعياً بفوائدها. الطاقة الشمسية هي مصدر متجدد للطاقة يأتي من الشمس ، وهي صديقة للبيئة ومستدامة. 

ميزة الخلايا الشمسية نصف ورقة هي أنها أصغر من الخلايا الكاملة. يمكن قطع ورقة من نصف الخلايا إلى قسمين وتثبيتها على الجزء العلوي والسفلي من الوحدة النمطية ، ثم توصيلها ببعضها البعض لتشكيل دائرة كاملة. عادةً ما تتمتع الوحدات نصف المقطوعة بكفاءة أعلى من الوحدات كاملة الحجم نظرًا لوجود فقد أقل للحرارة بسبب مساحة السطح الأكبر. تشمل المعدات اللازمة لعملية التصنيع ما يلي: 

1) آلة قطع الخلايا الشمسية

2) خط إنتاج الوحدة النمطية

3) آلة اختبار الألواح الشمسية

وهنا تابعنا محتويات هذا الموضوع

1 ، ما هي تقنية الخلايا الشمسية نصف المقطوعة؟

بالمقارنة مع الألواح الشمسية التقليدية ، فإن الخلايا الشمسية نصف المقطوعة هي تقنية جديدة نسبيًا في عالم الطاقة الشمسية. يتم إنشاؤها عن طريق قطع خلية شمسية قياسية إلى النصف. أصبح هذا ممكنًا باستخدام خليتين نصف مقطوعة في سلسلة بدلاً من خلية واحدة كاملة الحجم.

الخلايا الشمسية نصف المقطوعة هي نوع من الخلايا الشمسية التي تم تقطيعها إلى نصفين ، ثم يتم ضم النصفين معًا مرة أخرى. يسمح ذلك باستخدام خليتين شمسيتين أصغر حجمًا بدلاً من خلية شمسية واحدة أكبر ، مما قد يكون مفيدًا في بعض الحالات. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي استخدام خليتين شمسيتين أصغر حجمًا إلى تسهيل ملاءمتهما في مساحة أكثر إحكاما ، أو يمكن أن يجعلهما أقل ثقلًا وبالتالي يسهل نقلهما.

2 ، ما هي الألواح الشمسية نصف الخلية وكيف تعمل؟

في الوحدة الكهروضوئية التقليدية القائمة على خلايا السيليكون ، يمكن أن تتسبب الشرائط التي تربط الخلايا المجاورة في فقد كبير للطاقة أثناء النقل الحالي. لقد ثبت أن قطع الخلايا الشمسية إلى النصف طريقة فعالة لتقليل فقدان الطاقة المقاومة.

تولد الخلايا نصف المقطوعة نصف تيار الخلية القياسية ، مما يقلل الخسائر المقاومة في الترابط بين الوحدات الشمسية. تزيد المقاومة الأقل بين الخلايا من إنتاج الطاقة للوحدة. لاحظت شركة Solar Power World Online أن الخلايا نصف المقطوعة يمكن أن تعزز إنتاج الطاقة بين 5 إلى 8 واط لكل وحدة ، اعتمادًا على التصميم.

مع إنتاج طاقة أعلى على وحدة تكلفتها متشابهة نسبيًا ، فإنها تعمل على تسريع عائد الاستثمار. هذا يجعل الخلايا فكرة رائعة للمستخدمين النهائيين الذين يريدون تحولًا أسرع لاستثماراتهم.

بعد إجراء سلسلة من الاختبارات للخلايا الشمسية نصف المقطوعة و PERC في وحدة PV ذات مساحة كبيرة في بيئة خاضعة للرقابة ، حطم معهد أبحاث الطاقة الشمسية Hamelin الرقم القياسي السابق لكفاءة الوحدة والذروة الإنتاجية ، وفقًا لتقرير PV-Tech. على الرغم من أنها ليست المنظمة الوحيدة التي تقوم بعمل رائد على الخلايا نصف المقطوعة ، فإن السجل ، الذي أكدته TUV Rheinland بشكل مستقل ، يوضح جدوى استخدام هذه الوحدات لجلب التطوير الكهروضوئي إلى أكثرها تقدمًا وأقل تكلفة حتى الآن.

نظرًا لمكاسب أدائها ، فقد تحولت العديد من الشركات بالفعل إلى تصميمات نصف مقطوعة ، والتي من شأنها زيادة حصة السوق لهذه المنتجات الكهروضوئية.

تعمل تقنية الخلايا الشمسية نصف المقطوعة على زيادة إنتاج الطاقة للألواح الشمسية عن طريق تقليل حجم الخلايا ، بحيث يمكن وضع المزيد على اللوحة. يتم بعد ذلك تقسيم اللوحة إلى نصفين بحيث يعمل الجزء العلوي بشكل مستقل عن الجزء السفلي ، مما يعني إنشاء المزيد من الطاقة - حتى لو كان النصف مظللًا.

هذه هي النظرة العامة - أدناه ، نقوم بتفصيل العملية.

عادةً ما تحتوي الألواح الشمسية أحادية البلورية التقليدية على 60 إلى 72 خلية شمسية ، لذلك عندما يتم قطع هذه الخلايا إلى النصف ، يزداد عدد الخلايا. تحتوي الألواح نصف المقطوعة على 120 إلى 144 خلية وعادة ما يتم تصنيعها باستخدام تقنية PERC ، والتي توفر كفاءة أعلى للوحدة. 

تقطع الخلايا إلى نصفين بدقة شديدة باستخدام الليزر. من خلال قطع هذه الخلايا إلى النصف ، يتم أيضًا خفض التيار داخل الخلايا إلى النصف ، مما يعني بشكل أساسي تقليل الخسائر المقاومة من الطاقة المنتقلة عبر التيار ، والذي بدوره يساوي أداءً أفضل.

نظرًا لأن الخلايا الشمسية مقطوعة إلى النصف وبالتالي يتم تقليل حجمها ، فإنها تحتوي على عدد أكبر من الخلايا على اللوحة مقارنةً باللوحات التقليدية. يتم بعد ذلك تقسيم اللوحة نفسها إلى نصفين بحيث يعمل الجزءان العلوي والسفلي كلوحين منفصلين - يولدان الطاقة حتى لو كان النصف مظللًا. 

مفتاح تصميم الخلية نصف المقطوعة هو طريقة مختلفة لـ "سلسلة الأسلاك" للوحة أو الطريقة التي يتم بها توصيل الخلايا الشمسية معًا وتمرير الكهرباء من خلال الصمام الثنائي الجانبي داخل اللوحة. يحمل الصمام الثنائي الجانبي ، المشار إليه بالخط الأحمر في الصور أدناه ، الكهرباء التي تولدها الخلايا إلى صندوق التوصيل. 

في اللوحة التقليدية ، عندما تكون خلية واحدة مظللة أو معيبة ولا تعالج الطاقة ، فإن الصف بأكمله الموجود ضمن سلسلة الأسلاك سيتوقف عن إنتاج الطاقة. 

على سبيل المثال ، دعنا نلقي نظرة على طريقة الأسلاك التقليدية من سلسلة الألواح الشمسية المكونة من 3 سلاسل:

الألواح الشمسية سلكية على التوالي

باستخدام سلسلة الأسلاك التقليدية ذات السلسلة الكاملة للخلايا ، الموضحة أعلاه ، إذا كانت الخلية الشمسية في الصف 1 لا تحتوي على ضوء شمس وافر ، فلن تنتج كل خلية داخل هذه السلسلة طاقة. هذا يقرع ثلث اللوحة. 

تعمل الألواح الشمسية نصف الخلايا ، المكونة من 6 سلاسل بشكل مختلف قليلاً: 

نصف قطع الخلايا الشمسية 

إذا كانت إحدى الخلايا الشمسية في الصف 1 مظللة ، ستتوقف الخلايا الموجودة في هذا الصف (وهذا الصف فقط) عن إنتاج الطاقة. سيستمر الصف 4 في إنتاج الطاقة ، وتوليد طاقة أكثر من الأسلاك التقليدية المتسلسلة لأن سدس اللوحة فقط توقفت عن إنتاج الطاقة ، بدلاً من الثلث. 

يمكنك أيضًا أن ترى أن اللوحة نفسها مقسمة إلى نصفين ، لذلك هناك 6 مجموعات خلايا إجمالية بدلاً من 3. يتصل الصمام الثنائي الجانبي في منتصف اللوحة ، بدلاً من توصيله على جانب واحد مثل الأسلاك التقليدية أعلاه. 

3 ، مزايا الخلايا نصف المقطوعة

هنا ، قمنا بإدراج عدة طرق لإظهار كيف تعمل الخلايا نصف المقطوعة على تحسين أداء اللوحة. 1. تقليل الخسائر المقاومة أحد مصادر فقدان الطاقة عندما تقوم الخلايا الشمسية بتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء هو الفقد المقاوم أو الطاقة المفقودة أثناء نقل التيار الكهربائي. تنقل الخلايا الشمسية التيار باستخدام الأشرطة المعدنية الرقيقة التي تعبر سطحها وتربطها بأسلاك وخلايا مجاورة ، ويؤدي نقل التيار عبر هذه الأشرطة إلى فقدان بعض الطاقة. (المصادر: EnergySage) عن طريق قطع الخلايا الشمسية إلى النصف ، ينخفض ​​التيار المتولد من كل خلية إلى النصف ، ويؤدي تدفق التيار المنخفض إلى مقاومة أقل

أصبحت تقنية الخلايا نصف المقطوعة شائعة الآن في مصانع مصنعي الألواح الشمسية ، مثل Trina و Suntech و Longi و jingko solar وأيضًا في الإنتاج الضخم في جميع أنحاء العالم. أكثر من 50٪ من قدرة خط الإنتاج في الصين تقوم الآن بتحديث الخلايا الشمسية التقليدية لتصنيع الألواح الشمسية ذات الخلايا نصف المقطوعة.

تشمل مزايا تقنية الخلايا الشمسية Half-Cut ما يلي:

كفاءة أعلى: عندما يتم قطع خلية شمسية إلى النصف ، يتم أيضًا تقليل كمية التيار الكهربائي التي يحملها كل قضيب توصيل بمقدار النصف. يؤدي هذا الانخفاض في المقاومة داخل القضبان إلى زيادة إجمالية في كفاءتها. بالنسبة لنظام LONGi ، فإن هذا يعادل زيادة الطاقة في الوحدة بنسبة 2٪. هذا مهم لتكنولوجيا الخلايا نصف المقطوعة

انخفاض درجة حرارة النقطة الساخنة: يمكن أن تتسبب النقاط الساخنة في الوحدة في تلف الخلايا بشكل لا رجعة فيه. يؤدي تقليل درجات حرارة النقاط الساخنة بين 10-20 درجة مئوية إلى تحسين موثوقية الوحدة.

انخفاض درجة حرارة التشغيل: تقلل الفقد الحراري وتحسن موثوقية الوحدة وكسب الطاقة.

فقدان التظليل السفلي: لا يزال بإمكان الوحدات نصف المقطوعة تحقيق إنتاج بنسبة 50٪ أثناء التظليل ، بما في ذلك ظروف شروق الشمس وغروبها.

في الوقت الحاضر ، يبدأ المزيد والمزيد من مصنعي الألواح الشمسية في تصنيع الألواح الشمسية نصف الخلية.

4 ، كم عدد أنواع الوحدات الشمسية نصف مقطوعة

تحتوي وحدات الخلايا نصف المقطوعة على خلايا شمسية مقطوعة إلى نصفين ، مما يحسن أداء الوحدة ومتانتها. ستحتوي اللوحات التقليدية المكونة من 60 و 72 خلية على 120 و 144 خلية نصف مقطوعة ، على التوالي. عندما تنخفض الخلايا الشمسية إلى النصف ، ينخفض ​​تيارها إلى النصف أيضًا ، لذلك يتم تقليل الخسائر المقاومة ويمكن للخلايا إنتاج المزيد من الطاقة قليلاً. تعاني الخلايا الأصغر من ضغوط ميكانيكية منخفضة ، لذلك تقل فرصة التصدع. إذا كان النصف السفلي من الوحدة النمطية مظللًا ، فسيظل النصف العلوي يعمل.

ألواح الخلايا الكاملة التقليدية (60 خلية) مصنوعة من 60 أو 72 خلية على اللوحة بأكملها. تضاعف وحدة نصف الخلية عدد الخلايا إلى 120 أو 144 خلية لكل لوحة. اللوحة بنفس حجم لوحة الخلية الكاملة ولكن مع ضعف الخلايا. من خلال مضاعفة عدد الخلايا ، تخلق هذه التقنية المزيد من السبل لالتقاط الطاقة من ضوء الشمس لإرسالها إلى العاكس.

بشكل أساسي ، تقنية Half-Cell هي عملية تقطيع الخلايا إلى نصفين ، مما يقلل المقاومة حتى يمكن زيادة الكفاءة. تنتج الألواح التقليدية الكاملة الخلايا التي تحتوي على 60 أو 72 خلية مقاومة يمكن أن تقلل من قدرة اللوحة على إنتاج المزيد من الطاقة. بينما تتمتع الخلايا النصفية التي تحتوي على 120 أو 144 خلية بمقاومة أقل مما يعني أنه يتم التقاط المزيد من الطاقة وإنتاجها. تحتوي الألواح نصف الخلية على خلايا أصغر في كل لوحة مما يقلل من الضغوط الميكانيكية على اللوحة. كلما كانت الخلية أصغر ، كانت فرصة تكسير اللوحة الصغيرة أقل.

علاوة على ذلك ، توفر تقنية Half-Cell معدلات أعلى لإخراج الطاقة وعادة ما تكون أكثر موثوقية من اللوحات التقليدية ذات الخلايا الكاملة.

120 لوحة شمسية نصف خلية 144 لوحة شمسية نصف خلية و 132 لوحة شمسية نصف خلية

158.78 166 182 210 

تطبيقات مختلفة للألواح الشمسية نصف مقطوعة ، حسب متطلبات نظام الألواح الشمسية. على سبيل المثال ، المزارع الشمسية الأرضية عادة مثل الألواح نصف الخلية

5 ، كيفية صنع خلايا شمسية نصف مقطوعة

بواسطة آلة قطع الخلايا الشمسية لصنع خلايا شمسية نصف مقطوعة ، وهنا لدينا آلة قطع الخلايا الشمسية للخلايا المنقسمة تلقائيًا ، ونقسم الخلايا نصف المقطوعة يدويًا

لا تقطع آلة قطع الخلايا الشمسية (الكشط) الخلايا الشمسية إلى النصف فحسب ، بل يمكنها أيضًا قطع 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 حتى أصغر ، ويمكنها أيضًا قطع الألواح الشمسية المتشابكة

آلة قطع الخلايا الشمسية التقليدية نصف قطع:

2021 آلة النقش بالليزر للخلايا الشمسية مع ميزة Auto Devide

آلة النقش بالليزر للخلايا الشمسية غير المدمرة 3600 قطعة / ساعة 6000 قطعة / ساعة

تعمل آلة القطع بالليزر غير المدمرة للخلايا الشمسية على قطع الخلايا الشمسية إلى نصف قطع أو 1/3 قطع ， والتي يمكن أن تزيد من إنتاج طاقة الألواح الشمسية.

آلة القطع بالليزر الكهروضوئية

6 ، كيفية صنع وحدة شمسية نصف مقطوعة

أولاً ، علينا أن نعرف كيفية صنع الألواح الشمسية وعملية تصنيع الألواح الشمسية نصف الخلية المشابهة للألواح الشمسية التقليدية ، من الخلايا الشمسية tabber stringer ، والتي يمكنها لحام خلية نصف مقطوعة.

تكون عملية التصنيع على النحو التالي:

الخطوة 1 اختبار الخلايا الشمسية ، اختبار الخلايا الشمسية قبل اللحام من 156-210 Perc Mono أو Poly ، أو IBC ، TOPCON الخلايا الشمسية

الخطوة 2 قطع الخلايا الشمسية قطع الخلايا الشمسية إلى نصف 1/3 1/4 وأكثر

الخطوة 3 لحام الخلايا الشمسية و Tabbing ، جدولة الخلايا الشمسية على لوحة سلسلة الخلية

الخطوة 4 تحميل الزجاج وفيلم EVA الشمسي

الخطوة 5 أول توقف EVA

الخطوة 6 وضع سترينجر للطاقة الشمسية وضع الآلة ، وضع سلاسل الخلايا الشمسية

الخطوة 7 ربط الألواح الشمسية لحام التوصيل البيني لحام

الخطوة 8: صنابير ذات درجة حرارة عالية ، لصق

الخطوة 9 أفلام EVA و Backsheet أو الزجاج

الخطوة 10: ورقة عازلة للوحة نصف مقطوعة ، خيوط قضبان معزولة

الخطوة 11 جهاز فحص عيب الألواح الشمسية EL اختبار بصري واختبار عيب EL

الخطوة 12 تسجيل الألواح الشمسية ثنائية الطور ، الألواح الشمسية الزجاجية المزدوجة

الخطوة 13 تصفيح الألواح الشمسية تصفيح طبقات متعددة من المواد معًا

الخطوة 14 تمزيق الشريط المثقب للألواح الزجاجية المزدوجة

الخطوة 15 التهذيب

الخطوة 16: فحص القلاب

الخطوة 17 الإلتصاق والتأطير والتحميل للوحدات الشمسية

الخطوة 18 تركيب صندوق التوصيلات AB الغراء لوضع صندوق التوصيل في بوتقة

الخطوة 20 المعالجة والتنظيف والطحن

الخطوة 21 IV اختبار وعزل Hi-pot

الخطوة 22 فرز وحزمة الألواح الشمسية

7 ، الآلات التي تصنع الألواح نصف المقطوعة

آلات تصنيع الألواح الشمسية نصف الخلية تقريبًا مماثلة لألواح الخلايا الشمسية السيليكونية التقليدية

نصف قطع آلة قطع الخلايا

أخطاء شمسية سترينجر 

آلة سلسلة رمية الطاقة الشمسية

آلة قطع EVA TPT الأوتوماتيكية الكاملة عبر الإنترنت

8 ، يمكن قطع نصف الألواح يدويا 

لتصنيع وحدات نصف خلية ، يمكننا البدء من 1 ميجاوات يدويًا ،

9 ، خط إنتاج السيارات الكاملة للوحات قطع القاعة

لتصنيع وحدات نصف خلية ، يمكن أيضًا البدء من 30 ميجاوات بخطوط إنتاج سيارات كاملة

في نهاية المطاف،