مبادئ وخصائص الألواح نصف الخلية الضوئية

الألواح الكهروضوئية هي الجزء الأساسي من وحدات الخلايا الشمسية. في إنتاج الألواح الشمسية ، هناك نوعان شائعان من الألواح: ألواح خلية كاملة وألواح نصف خلية.

مقدمة إلى ألواح نصف الخلايا وألواح الخلايا الكاملة

لوحات خلايا كاملة

تشير ألواح الخلايا الكاملة إلى الألواح المصنوعة من السيليكون البلوري المفرد. عملية التصنيع بسيطة نسبيا ، مما يجعلها منخفضة نسبيا في التكلفة.

ألواح نصف خلوية

تتضمن الألواح نصف الخلوية قطع السيليكون البلوري الفردي إلى نصفين ثم توصيل النصفين إلى ألواح.

لماذا ألواح نصف خلوية ؟

خذ الألواح الشائعة ، على سبيل المثال. أثناء التصنيع ، يتم قطع أول مرة إلى قضيب السيليكون ، الذي تُقطّع فيه القطع المربعة ، ثم يتم قطعها إلى 2 و 210 مم x x x x x x x outen ألواح خلية. تتميز الألواح نصف الخلوية بالخصائص التالية:

• يمكن أن يؤدي استخدام ألواح نصف الخلية إلى تقليل نفايات مادة السيليكون ، وتحسين كفاءة الإنتاج والأداء البيئي لوحدات الخلايا الكهروضوئية.

  
  

• تُظهر الألواح نصف الخلوية ثباتًا حراريًا ممتازًا ومقاومة PID ، مما يعزز عمر وحدات الخلايا الكهروضوئية.

  
  

• نسبيا ، لوحات نصف الخلية لديها تكاليف تصنيع أعلى. في بعض سيناريوهات التطبيقات الخاصة ، مثل مساحة السقف المحدودة أو مناطق التثبيت الأرضية المقيدة ، تتمتع الألواح نصف الخلوية بمزايا أكثر من ألواح الخلايا الكاملة بسبب صغر حجمها ، التي تتكيف بشكل أفضل مع القيود المكانية.

مقدمة لتقنية لوحة نصف خلية

تتضمن تقنية نصف الخلية بشكل أساسي قطع لوحة شمسية تقليدية إلى نصفين. على عكس الوحدات الكهروضوئية الشائعة 60 أو 72 خلية ، تتكون الوحدات المكونة من نصف خلية أو نصف خلية مع الحفاظ على نفس التصميم والأبعاد مثل الوحدات التقليدية.

تستخدم تقنية الألواح نصف الخلوية بشكل عام طرق القطع بالليزر ، وتقطع الألواح ذات الحجم القياسي إلى خليتين متساويتين بنصف خلية على طول اتجاه عمودي على خطوط الشبكة الرئيسية ، يليه اللحام واتصال السلسلة.

على غرار الوحدات التقليدية ، يستخدم التغليف نصف الخلوي أيضًا الزجاج المقسى ، إيفا ، ورقة خلفية. تحتوي ألواح الطاقة الشمسية التقليدية عادة على 60 سلسلة متصلة بخلايا شمسية يزداد الجهد في السلسلة ، لذلك تحتوي 60 وحدة خلية على جهد تشغيل يتراوح من 30 إلى 35 فولت. إذا كانت نصف الخلايا متصلة كما في الوحدات القياسية ، فإنها ستنتج نصف التيار ومرتين الجهد ، مع عدم تغيير المقاومة.

لضمان تطابق الجهد الناتج الكلي والتيار مع وحدات الوحدات التقليدية ، وحداتألواح نصف خلويةاعتماد عموما تصميم هيكل متوازي سلسلة ، موازية بشكل فعال اثنين وحدات أصغر معا.

وهذا يعني أن جهد الدائرة المفتوحة لنصف خلية هو نفس جهد الخلية الكاملة. يتضاعف عدد نصف الخلايا ويقسم إلى جزأين. يحتوي كل جزء على نفس عدد الخلايا كوحدة خلية كاملة ، وينتج عن الاتصال المتوازي للجزأين جهد مماثل لجهد كل جزء على حدة ، لذلك يظل الجهد الإجمالي الناتج هو نفسه لوحة خلية كاملة.

بما أن نصف الخلية هو فقط نصف حجم الخلية التقليدية ، فإن التيار يكون أيضًا إلى النصف. من خلال تصميم اللوحة إلى جزأين متوازيين ، يتم استعادة تيار الإخراج إلى لوحة خلية كاملة.

مقاومة نصف خلية هي نصف مقاومة خلية كاملة ، وبالتالي فإن مقاومة كل جزء متوازي هي أيضًا نصف مقاومة الوحدة الكاملة. إعادة موازاة الجزأين ، الذين تبلغ مقاومتهم نصف مقاومة الوحدة الكاملة فقط ، ينتج عنها مقاومة دارة كلية تبلغ ربع المقاومة فقط للوحة الكاملة.