Co je technologie solárních článků bez sběrnic (0BB)?

Obsah:

1. Úvod
2. Zrod technologie bez sběrnic (0BB)
3. Výhody technologie bez sběrnic (0BB)
4. Nevýhody technologie bez sběrnic (0BB)
5. Propojení solárních článků bez sběrnic (0BB)
6. Tržní vyhlídky technologie bez sběrnic (0BB)

Úvod

Na globálním fotovoltaickém trhu dominují solární články z krystalického křemíku značnou částí. Avšak, jak se tento průmysl rychle vyvíjí, snižování nákladů a zvyšování účinnosti se staly hlavními výzvami pro tyto články. Tradiční solární články používají značné množství stříbrné pasty k vytvoření sběrnic a prstů, což nejen zvyšuje náklady, ale také blokuje část slunečního světla, čímž omezuje účinnost výroby energie. Aby se tyto problémy vyřešily, byla vyvinuta technologie bez sběrnic (0BB). Tato technologie eliminuje sběrnice, snižuje použití stříbrné pasty a zvyšuje světelnou přijímací plochu článků, čímž významně zvyšuje účinnost výroby energie a ekonomickou životaschopnost fotovoltaických modulů.

Zrod technologie bez sběrnic (0BB)

Když sluneční světlo dopadne na fotovoltaický článek, generuje elektřinu prostřednictvím fotovoltaického efektu. Tato elektřina však musí být sbírána a odváděna pomocí mřížkových linek pro lidské použití. Tradiční fotovoltaické články používají mřížkové linky na bázi stříbra, rozdělené na prsty a sběrnice. Prsty jsou tenčí, zatímco sběrnice jsou silnější. Elektrická energie je sbírána prsty, přenesena do sběrnic a poté vedena ven pomocí měděných pásků.

Od doby, kdy Bellovy laboratoře v roce 1954 vyvinuly první praktický monokrystalický křemíkový solární článek, se počet a šířka mřížkových linek na fotovoltaických článcích neustále vyvíjely. Od 2BB (dvě sběrnice) po MBB (multi-sběrnice) a SMBB (super multi-sběrnice), zvyšování počtu sběrnic způsobilo, že každá sběrnice je užší, čímž se šetří stříbrná pasta a snižují náklady. Více sběrnic také zkracuje dráhu proudu v prstech, což snižuje ztrátu výkonu a zvyšuje výkon.

Navzdory širokému uplatnění technologií MBB a SMBB v průmyslu někteří výzkumníci navrhli nový přístup: odstranění sběrnic a přímé propojení prstů s pásky pomocí pájecích bodů. Tento koncept je podstatou technologie bez sběrnic (0BB).

Technologie 0BB zvyšuje světelnou přijímací plochu článků odstraněním sběrnic, snižuje použití stříbrné pasty, snižuje náklady a zlepšuje účinnost výroby energie.

Výhody technologie bez sběrnic (0BB)

1. Zvýšení výkonu:

Odstranění sběrnic snižuje zastínění, čímž se zvyšuje výkon. Hustší rozmístění pájecích bodů v technologii 0BB zkracuje dráhu proudu v prstech, což snižuje ztrátu výkonu a zvyšuje výrobu energie. Větší povrchová plocha na fotovoltaických článcích, přičemž se zachovává oblíbený montážní standard až do velikosti článků 210 mm, vede k vyššímu výkonu z jednoho PV panelu.

2. Snížení nákladů:

Tradiční mřížkové linky jsou vyrobeny ze stříbrné pasty, která tvoří přibližně 35 % nákladů na fotovoltaické články mimo křemík. Rostoucí cena stříbra vyvíjí tlak na výrobu fotovoltaických článků. Odstraněním hlavní sběrnice technologie 0BB snižuje náklady na stříbrnou pastu, a tím i celkové náklady na fotovoltaické články.

Podle údajů z Institutu pro stříbro dosáhla celosvětová poptávka po fotovoltaickém stříbře v roce 2023 6017 tun, což je meziroční nárůst o 64 %. V roce 2024 se očekává, že celosvětová poptávka po fotovoltaickém stříbře vzroste o 20 % na 7217 tun. Přetrvávající vysoké ceny stříbra však představují významné výzvy pro průmysl výroby fotovoltaických článků. Domácí ceny stříbra se od října minulého roku zvýšily o více než 30 %.

Technologie 0BB, odstraněním hlavní sběrnice, může snížit náklady mimo křemík, čímž snižuje celkové náklady na fotovoltaické články. Mezi současnými třemi technologickými cestami má HJT (Heterojunction Technology) nejvyšší náklady na stříbrnou pastu a největší potřebu snižování nákladů. Konkrétně, současné hromadně vyráběné náklady na stříbrnou pastu PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) jsou 0,06 juanů na watt, náklady na stříbrnou pastu TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) jsou 0,07 juanů na watt, zatímco náklady na HJT s velikostí 210 mm a 15BB stříbrnou pastou jsou až 0,15 juanů na watt. V budoucnu, s hromadnou výrobou 20BB, se očekává, že náklady na stříbrnou pastu HJT klesnou na 0,12 juanů na watt.

Po zavedení technologie 0BB mohou být náklady na stříbrnou pastu pro PERC sníženy na 0,03 juanů na watt, pro TOPCon na 0,01 juanů na watt a pro HJT na 0,04-0,06 juanů na watt. Navíc, pokud je technologie 0BB kombinována s 30% stříbrem pokrytou měděnou pastou, očekává se, že konečné náklady na stříbrnou pastu pro HJT klesnou na 0,03-0,04 juanů na watt.

3. Zvýšená účinnost:

Technologie 0BB snižuje elektrický odpor uvnitř solárního článku, což vede k efektivnějšímu pohybu elektronů a vyšší účinnosti přeměny energie. To vede k vyššímu energetickému výstupu z téhož množství slunečního záření, což činí solární články 0BB produktivnějšími.

4. Lepší tolerance stínování:

Přítomnost více tenkých spojení v článcích 0BB vytváří více cest pro elektrický proud, což snižuje riziko ztráty výkonu kvůli částečnému stínování. To je zvláště výhodné v instalacích, kde stínování od objektů, jako jsou stromy nebo budovy, může ovlivnit výkon.

5. Snížení horkých míst:

Technologie 0BB rovnoměrně rozděluje elektrický proud po povrchu článku, což minimalizuje výskyt horkých míst způsobených vysokým odporem. To pomáhá předcházet poklesům účinnosti a dlouhodobé degradaci článku.

6. Vyšší kvalita:

S menšími a početnějšími pájecími body je rozložení napětí v článcích rovnoměrnější, což snižuje lámavost článků, lámání mřížkových linek a mikroskopické trhliny, čímž se zlepšuje výtěžnost výroby. Rovnoměrné rozložení napětí také umožňuje technologii 0BB použít tenčí křemíkové wafle, které mohou být podle odborníků tenké až 100 μm.

Začleněním těchto výhod technologie 0BB výrazně zlepšuje výkon, odolnost a účinnost fotovoltaických modulů, což ji činí klíčovým pokrokem v solární energetice.

Nevýhody technologie bez sběrnic (0BB)

Přes své významné výhody stále technologie 0BB čelí několika výzvám, včetně zajištění konzistence svařování a testování účinnosti. Největším problémem je spolehlivost. Prsty a pájecí body jsou kombinací stříbra a skla, což činí strukturu volnou a nestabilní. Protože pájecí pásky jsou vyrobeny z mědi, rozdílné vlastnosti stříbra a mědi ztěžují dosažení pevného spoje, což může vést k jejich odtržení a ovlivnit normální provoz fotovoltaických článků.

0 Busbar (0BB) Solární Buňky a jejich Propojování

1. První Metoda: Technologie SmartWire Connection (SWCT)

Jádrem technologie SmartWire Connection je kompozitní film s měděným drátem. Tento film se skládá z elektricky izolační, opticky průhledné vrstvy, adhezivní vrstvy na povrchu filmu a několika paralelních měděných drátů (propojovacích pásků) zapuštěných do adhezivní vrstvy. Tyto měděné dráty, spojené s filmem prostřednictvím adheziva, jsou pokryty nízkotavitelnou slitinou.

Během laminace propojuje kompozitní film s měděným drátem solární buňky v sérii. Film je překrytý enkapsulačním filmem, zadní fólií nebo sklem, čímž se během zahřívání vytváří stabilní elektrické spojení mezi propojovacími pásky a mřížkou.

Kompozitní film s měděným drátem je laminován na povrchy sousedících solárních buněk, čímž se tvoří sériové spojení. Na rozdíl od tradičního balení solárních buněk tato metoda používá nový stroj, který umisťuje kompozitní film s měděným drátem na přední i zadní povrchy dvou buněk, což umožňuje jejich sériové spojení. Po propojení jsou buňky uspořádány a vrstveny. Při specifických teplotách a tlacích laminace jsou měděné dráty a mřížky solárních buněk stlačeny k vytvoření ohmického kontaktu.

2. Druhá Metoda: Dispenzace

• Aplikace adheziva: Nanášení kapek adheziva na povrch každé solární buňky.
• Propojování: Rovnoměrné rozložení několika propojovacích pásků kolmo na mřížky na každé solární buňce.
• Fixace: Použití UV světla k vytvrzení adheziva, čímž se spojí každý propojovací pásek s odpovídající solární buňkou, zajišťující přímý kontakt s povrchovými mřížkami.
• Laminace: Zahřátí a laminace solární sestavy k vytvoření slitinových spojů mezi propojovacími pásky a mřížkami.

Tato metoda se liší od tradičního propojení dvěma hlavními způsoby:

• Aplikace adheziva: Kapky adheziva spojují propojovací pásky s solárními buňkami, což umožňuje sériové propojení a zafixování pásek pro následnou enkapsulaci modulu.
• Slitinové spojování během laminace: Vytvoření ohmického kontaktu během laminace.

Výhody této metody zahrnují jednoduché vybavení a vysokou stabilitu. Nevýhodou jsou možné stíny během EL testování pod propojovacími pásky a nedostatečná pevnost spojení mezi pásky a solárními buňkami.

3. Třetí Metoda: Pájecí Dispenzace

• Pájení: Použití infračerveného ohřevu k roztavení povrchu pájecího pásku, čímž se vytvoří předběžné spojení s povrchem solární buňky a mřížkami.
• Aplikace adheziva: Nanášení kapek adheziva na specifická místa na pájené sestavě buňka-pásek. Počet kapek je pečlivě kontrolován k vyvážení složitosti procesu a požadavků na pevnost spojení. Obvykle se aplikuje 3-8 řad kapek adheziva podle potřeby stínění a mechanických vlastností.
• Vytvrzení: Zpevnění kapek adheziva na přední straně pájeného řetězce buňek. Přenesení řetězce buňek na další stanici, otočení za kontrolovaných teplotních podmínek, a aplikace a vytvrzení kapek adheziva na zadní straně, čímž se vytvoří konečný řetězec buňek.

Oproti adhezivnímu spojování tato metoda zahrnuje předběžné pájení následované aplikací adheziva pro zesílení. Předběžné spojení mezi pájecím páskem a mřížkami se vytváří pomocí infračerveného ohřevu. Adhezivum je poté aplikováno a vytvrzeno, aby se zvýšila stabilita spojení mezi pájecím páskem a solární buňkou.

Výhody této metody zahrnují pevné spojení mezi pájecím páskem a solární buňkou, čímž se snižuje riziko odtržení pásků. Nevýhodou je riziko přerušení mřížky během pájení a potřeba vysoké přesnosti při aplikaci adheziva, což činí tento proces náročným a relativně pomalým.

Implementací technologie 0BB v HJT solárních buňkách může fotovoltaický průmysl dosáhnout významného snížení nákladů a zlepšení účinnosti, což povede k inovacím v oblasti solární energie v budoucnosti.

Tržní Perspektivy Technologie 0 Busbar (0BB)

Ačkoli je náročné ovládnout technologii 0BB, její zvládnutí může významně snížit náklady, zvýšit účinnost a zlepšit kvalitu fotovoltaických buněk, čímž firmám poskytne technologickou výhodu. Nadšení pro technologii 0BB je vysoké mezi různými společnostmi.

JinkoSolar: Společnost JinkoSolar dosáhla posledního pokroku v technologii 0BB, dokončila vývoj a pilotní testování a začala ji aplikovat na malých výrobních linkách. Společnost očekává, že díky technologii 0BB ušetří přibližně 10 % stříbrné pasty. V současné době je spotřeba stříbrné pasty přes 90 miligramů, ale v budoucnu se očekává pokles na 80 miligramů. Společnost předpokládá, že do konce roku 2024 může účinnost buněk na běžných výrobních linkách dosáhnout více než 26,5 %, přičemž nejlepší výrobní linky dosáhnou 26,6-26,7 %.

Canadian Solar: Po více než roce intenzivního výzkumu společnost Canadian Solar porovnala výhody a nevýhody různých řešení technologie 0BB a identifikovala pro sebe nejvhodnější přístup. Společnost věří, že jak se fotovoltaická technologie bude dále vyvíjet a měnit poptávka na trhu, technologie 0BB se pravděpodobně stane hlavním proudem ve fotovoltaickém průmyslu.

Risen Energy: V roce 2023 využila společnost Risen Energy svou vlastní technologii 0BB, technologii ultra tenkých destiček o velikosti 210 mm, čisté stříbro s použitím méně než 7 mg/W a technologii propojení buněk bez stresu k vytvoření bezproblémového výrobního procesu od heterojunkčních křemíkových destiček po buňky a moduly. Tento úspěch ji učinil první společností v průmyslu, která dosáhla velkovýroby heterojunkčních buněk a modulů.

Aiko Solar: Kombinací technologie 0BB s vysokou konverzní účinností ABC očekává společnost Aiko Solar zvýšení výkonu svých produktů řady ABC o 5 W.

Shrnutí: Aplikace a vývoj technologie 0BB na trhu rychle postupuje. Mnoho společností investuje do výzkumu a zkušební výroby a očekává se, že velkovýroba bude realizována v nadcházejících letech. To významně sníží náklady na fotovoltaické moduly, zlepší účinnost výroby energie a dále podpoří rozvoj fotovoltaického průmyslu.

Od roku 2008 se společnost Maysun Solar věnuje výrobě vysoce kvalitních fotovoltaických modulů. Maysun Solar nabízí různé solární panely v plně černém provedení, s černým rámem, stříbrné a sklo-sklo panely, stejně jako balkonové solární elektrárny. Tyto solární panely se vyznačují vynikajícím výkonem a stylovým designem, který bezproblémově zapadá do jakékoli budovy. Maysun Solar úspěšně zřídila kanceláře a sklady v mnoha evropských zemích a má dlouhodobé partnerství s vynikajícími instalatéry! Neváhejte nás kontaktovat pro nejnovější nabídky modulů nebo jakékoli dotazy týkající se fotovoltaiky. Rádi vám pomůžeme.

Reference：

0BB (Busbar-Free) pomáhá v procesu snižování nákladů na fotovoltaiku_Technologie_zařízení_řešení. (b.d.). Copyright © 2017 Sohu.com Inc. Všechna práva vyhrazena. https://www.sohu.com/a/668618791_121123896

O čem je 0BB, o kterém všichni ve fotovoltaickém průmyslu mluví _Technologie_Celky_Číslo. (n.d.). Copyright © 2017 Sohu.com Inc. Všechna práva vyhrazena. https://www.sohu.com/a/778403289_157504

Fotovoltaické společnosti soutěží o zavedení technologie 0BB: Stala se nejlepším řešením pro snížení nákladů a zvýšení účinnosti v oboru? _ Eastmoney. (n.d.). https://finance.eastmoney.com/a/202405083070289684.html

Xiao Hu. (b.d.). Zhonglai 0BB - technologie bezpřípojnicových článků. Platforma oficiálních účtů Weixin. https://mp.weixin.qq.com/s/j_HRtUbtvzUE-akSn0wf4w

Může se vám také líbit: