Perché le stringhe di celle solari BC si deformano come una barca?

Risposta rapida: Le stringhe di celle a contatto posteriore si deformano come una barca perché spostare tutto il nastro sul retro mette la metallizzazione e la sua contrazione termica interamente su un lato della cella. Quando la stringa saldata si raffredda, il nastro si contrae contro una faccia anteriore non metallizzata, e lo stress differenziale piega la stringa in una curva. Su una cella convenzionale a contatto anteriore il nastro è distribuito su entrambe le facce, quindi gli stress si annullano parzialmente. La deformazione non è estetica: una stringa curva non poggia piatta sul vetro durante la posa, il che produce uno spessore irregolare dell'incapsulante dopo la laminazione e può introdurre micro-crepe nei giunti dove la stringa viene premuta piatta. Controllare il profilo termico di saldatura e la velocità di raffreddamento è la leva principale, insieme alla geometria del nastro e al supporto che la cella ha durante il giunto.

Produzione di moduli fotovoltaici · di Jerry, Ooitech

Introduzione

Spostare tutti i nastri sul retro è una caratteristica distintiva dei moduli BC. Sembra pulito, funziona in modo efficiente ed è una scelta preferita per gli utenti residenziali premium. Ma dietro quella bella facciata, la stringa di celle si curva come una piccola barca.

Asimmetria strutturale più saldatura dei nastri

Entrambi i poli si trovano sul retro

Che si tratti di IBC o TBC, la giunzione PN di una cella BC vive sul lato posteriore. Positivo e negativo sono entrambi sul retro. Questa non è una struttura simmetrica. Inoltre, lo stress da ritiro della struttura posteriore multistrato è molto maggiore rispetto al fronte.

Figura 1: Struttura della cella BC

La saldatura ad alta temperatura su un solo lato fa il resto

Nel processo di produzione dei moduli, le celle devono comunque essere unite con i nastri. La saldatura ad alta temperatura su un solo lato poi piega ogni cella in un arco all'indietro, come mostrato nella Figura 2.

Figura 2: Stringa di celle BC nella realtà

Una simmetrica TOPCon cella non si comporta in questo modo, come si può vedere nella Figura 3.

Figura 3: Stringa di celle TOPCon nella realtà

Questo difetto genetico può essere risolto? Danneggia l'affidabilità?

Abbiamo eseguito i test. Celle più spesse non riducono di molto la deformazione. E con la tendenza attuale all'assottigliamento dei wafer, rispetto alla saldatura su doppio lato, questo problema fondamentalmente non può essere risolto. L'industria sta cercando di ottimizzare le linee di griglia posteriori e di passare alla saldatura a bassa temperatura, e questo fenomeno è giudicato accettabile all'interno degli standard di qualità aziendali.

C'è un'altra complicazione. Durante la fase di laminazione all'estremità del modulo, questa deformazione asimmetrica dovuta alla saldatura su un solo lato fa sì che il incapsulante film sul retro della cella scorra in modo non uniforme sotto l'effetto del calore elevato. In alcuni casi c'è persino il rischio di film mancante. L'affidabilità a lungo termine rimane un punto interrogativo.

Forse una delle soluzioni nella foresta tecnologica di LONGi, quella che elimina il nastro, può finalmente risolvere questo problema.

Il Punto di Vista di Ooitech

Vediamo questa deformazione a forma di barca sulla linea tutto il tempo, ed è davvero una lotta tra la fisica della cella e il controllo del processo piuttosto che un difetto che puoi lucidare via. Il problema del flusso di laminazione è la parte che ci preoccupa di più, poiché un incapsulante irregolare sul retro è esattamente il punto in cui iniziano i guasti sul campo anni dopo. Da un punto di vista dell'intera linea, la stringatura a bassa temperatura e una gestione più stretta del layup contano più che inseguire wafer più spessi. Se vuoi vedere come si comportano effettivamente le stringhe BC e TOPCon attraverso tabber-stringer e laminazione, i nostri video di fabbrica su www.youtube.com/ooitech meritano un'occhiata.