Hvorfor skære celler i halvdelen
De fleste af fordelene ved halvskårne cellepaneler skyldes at falde med halvdelen af panelets indre strøm. Halving strømmen sænker resistive tab, hvilket er grunden til at præstationen forbedres. Dette resulterer i mange fordele som højere produktion, bedre produktion pr. M² og bedre varmepåvirkning. Shading fordele, bedre holdbarhed og nogle andre præstation gevinster er også realiseret med den nødvendige reviderede panel konfiguration.
Reduktion i resistive tab
I et solmodul indtræffer strømtab, da elektronerne bevæger sig gennem celleforbindelserne og busstængerne. Da effekt tab er modstand multipliceret med den nuværende kvadrat (P tab = R x I²), ville en reduktion i strøm reducere tabet. Opdeling af cellen i to halvdele er strømmen (ikke spændingen) af cellen, så når du anvender denne ændring i ligningen, reduceres tabene med 75%. Som den nuværende er højest i peak produktionstider, er det her, når fordelen er størst . At reducere strøm for at reducere tab er ikke noget nyt, vi har gjort det i over et århundrede i kraftoverførsel. Men at have to gange mængden af halvstrømceller fordobler vores spænding, hvilket ville have uønskede konsekvenser for systemdesign. Dette er løst i den reviderede panelkonfiguration.
Standard 60 celle vs 120 halvskåret cellepanel
Den nye, bedre konfiguration
For at forstå, hvordan dette virker, skal du kende følgende:
Tilføjelse af celler i en streng (serie) akkumulerer spænding, ikke strøm
Tilføjelse af en anden streng af celler (parallelt) akkumulerer strøm, ikke spænding
Så hvis de 120 halvskårne celler blev ledet i en streng, ville vi have to gange spændingen og halvdelen af strømmen af et normalt 60 cellepanel. For at rette op på dette har fabrikanterne redesignet cellelayoutet for at have to strenge af 60 halvskårne cellepaneler, der sluttede sig parallelt. Det samlede resultat er ret smart, da spændingen og strømmen kommer ud er identisk med et standard 60 cellepanel, men den interne strøm er halveret. Dette resulterer i en 1,5-3% stigning i effektivitet, hvilket er mere dybtgående end det lyder. Det har også nogle ønskelige bivirkninger.
Forbedring af skyggehåndtering
Som nævnt gør ændringen i layout det muligt for panelet at udføre bedre under visse skyggescenarier. Før du graver ind i dette, bemærk et par ting:
Skygge vil stadig have en betydelig indvirkning på dit system, selv om det er scenarierne, der begunstiges af disse paneler.
Panelet kan opføre sig anderledes alene end det ville være i en streng eller med en MLPE-enhed (Modulniveau Power Electronics, som mikroomformere eller optimeringsapparater).
Et af de ting, som producenterne skubber på, er muligheden for, at panelets øverste halvdel ikke virker upåvirket, hvis den nederste halvdel er i skygge eller omvendt. For at forstå dette har vi brug for en hurtig opdatering på skygge.
Hvorfor skygge kan styres bedre på et halvt skåret cellepanel
Når du har to strings forbundet parallelt (som den øverste og nederste halvdel af disse paneler er), kan du isolere den nedre strømcelle til den ene side. Så halvdelen kan producere med 10% kapacitet og den anden producerer fuldt ud. Dette er ret praktisk, men det kommer med en ulempe.
Husk min kommentar, "Panelet kan opføre sig anderledes alene end det ville være i en streng eller med en MLPE-enhed"? Derfor er det vigtigt.
Lad os sige, at du har en streng på 10 paneler (ret almindelig), på en strengomformer, alt sammen i perfekt sollys - undtagen et panel, der har komplet skygge i bunden. I dette tilfælde kunne dette panel producere ved 50%, men så ville det også alle de andre paneler. Dette er ikke ideelt. Inverterens MPPT vil ikke lade dette ske selvom. I stedet forbliver strømmen høj, og bypass-dioderne på det pågældende panel aktiveres og omgå det hele panel.
Hvis du havde en optimizer eller micro-inverter i ovenstående scenario, er det en anden (bedre) historie. Det panel kunne derefter producere ved 50%, mens de andre fortsætter upåvirket.
Her er en illustreret version:
To scenarier
Begge har 10 halvskårne celleplader i en streng, ved hjælp af en strengomformer, varierende skyggeforhold.
Scenario1 , formode, at 90% skygger bunden af det ene panel (som vist)
Bypassdioder på panel 1 aktiveres
På trods af de halvskårne celler er systemet stadig bedre at droppe et panel helt end at have en lavere strøm. Se nedenfor et groft og forenklet overblik over hvorfor. Bemærk:
1 strøm (P) = Strøm (I) xVoltage (V)
1 Lad os sige, at paneler producerer ca. 30 V og 9 Amps
3 Spændingen stiger, når du anvender ulige paneler i en streng, strømmen strækker ikke strengen ved laveste strøm.
Mulighed 1 - Dioder aktive, slip panel 1 fuldstændigt:
P = 9 ampere x 270 volt (9 paneler @ 30 Volt), P = Ca. 2430 watt
Mulighed 2 -Dioder inaktive, reducer strømmen af alle paneler:
P = 4,95 ampere x 300 volt (9 paneler @ 30 Volt), P = Ca. 1485 watt
Scenario 2 , antag 90% skygger på bunden af alle paneler
Alle bypass-dioder forbliver inaktive
Det er her, hvor halvskårne celler er fremragende. Bypass-dioder ville ikke være aktive, og produktionen ville være valgmulighed 2 ovenfor. Med et standardpanel ville næsten hele produktionen være gået tabt.
I de to scenarier, hvor hvor halvskårne celler ikke vil hjælpe, og den anden hvor de vil hjælpe uhyre.
