Hiệu suất của tấm pin mặt trời có thể được cải thiện như thế nào khi cắt đôi các tế bào quang điện?

1. Giảm mất điện trở

Khi pin mặt trời chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện, tổn thất điện năng chủ yếu đến từ mất điện trở hoặc mất mát trong quá trình truyền tải dòng điện.

Pin mặt trời truyền dòng điện qua các dải kim loại mỏng trên bề mặt của chúng và kết nối chúng với các dây và pin liền kề, gây ra một số tổn thất năng lượng khi dòng điện chạy qua các dải kim loại này.

Tấm pin mặt trời được cắt đôi, do đó giảm một nửa dòng điện được tạo ra bởi mỗi cell, và khi dòng điện chạy qua các cell và dây dẫn trong tấm pin mặt trời, dòng điện thấp hơn dẫn đến tổn thất điện trở thấp hơn. Do đó, tổn thất điện năng của linh kiện được giảm và chức năng của nó tốt hơn.

2. Khả năng chịu bóng cao hơn

Pin cắt một nửa ít bị ảnh hưởng bởi hiện tượng che khuất bóng tối hơn pin nguyên khối. Điều này không phải do pin bị cắt đôi mà do các phương pháp đấu dây khác nhau được sử dụng để kết nối pin cắt một nửa trong cụm.

Trongtấm pin quang điệncủa tấm pin kích thước đầy đủ, pin được kết nối với nhau theo dạng hàng, được gọi là hệ thống dây nối tiếp. Trong sơ đồ hệ thống dây nối tiếp, nếu một ô bị che khuất và không tạo ra năng lượng, toàn bộ hàng ô nối tiếp sẽ ngừng tạo ra điện.

Ví dụ, một thông thườngmô-đun năng lượng mặt trờicó 3 chuỗi pin, mỗi chuỗi có một diode bypass. Nếu một trong các chuỗi pin không tạo ra điện vì một trong các ô bị chặn, thì đối với toàn bộ thành phần, tức là 1/3 số ô sẽ ngừng hoạt động.

Mặt khác, các ô cắt đôi cũng được kết nối theo chuỗi, nhưng vì các thành phần được làm từ các ô cắt đôi có số lượng ô gấp đôi (120 thay vì 60) nên số lượng các hàng riêng lẻ cũng tăng gấp đôi.

Kiểu nối dây này cho phép các linh kiện có một nửa cell bị cắt mất ít điện năng hơn khi một cell bị chặn, vì một cell bị chặn chỉ có thể loại bỏ một phần sáu công suất đầu ra của linh kiện.

Lý do là vì cắt một nửamô-đun năng lượng mặt trờicó 6 chuỗi pin riêng biệt (nhưng chỉ có 3 diode bypass), cung cấp khả năng chịu bóng cục bộ tốt hơn. Nếu một nửa thành phần bị bóng che khuất, nửa còn lại vẫn có thể tiếp tục hoạt động.

3. Giảm thiểu thiệt hại do các điểm nhiệt gây ra cho các thành phần

Khi một cell pin mặt trời trong chuỗi pin mô-đun được che chắn, tất cả các cell không được che chắn trước đó có thể truyền năng lượng mà chúng tạo ra vào cell được che chắn dưới dạng nhiệt, tạo thành điểm nóng có thể gây hư hỏng cho mô-đun năng lượng mặt trời nếu tồn tại trong thời gian dài.

Đối với các thành phần có một nửa cell bị cắt, chuỗi cell đôi sẽ chia sẻ nhiệt lượng tỏa ra trên cell bị chặn, do đó, thiệt hại cho mô-đun do ít nhiệt tỏa ra cũng giảm đi, điều này có thể cải thiệntấm pin mặt trờithiệt hại do điểm nóng gây ra.