Por que as strings de células solares BC empenam como um barco?

Resposta rápida: As fileiras de células com contatos traseiros empenam como um barco porque mover toda a fita para a parte traseira coloca a metalização e sua contração térmica inteiramente em um lado da célula. Quando a fileira soldada esfria, a fita se contrai contra uma face frontal não metalizada, e a tensão diferencial curva a fileira. Em uma célula convencional com contatos frontais, a fita é distribuída por ambas as faces, de modo que as tensões se cancelam parcialmente. O empenamento não é cosmético: uma fileira curva não se assenta plana sobre o vidro na montagem, o que produz espessura irregular do encapsulante após a laminação e pode introduzir microtrincas nas junções onde a fileira é pressionada para ficar plana. Controlar o perfil térmico de soldagem e a taxa de resfriamento é a principal alavanca, junto com a geometria da fita e o suporte que a célula tem durante a junção.

Fabricação de Módulos Fotovoltaicos · por Jerry, Ooitech

Introdução

Mover todas as fitas para a parte de trás é uma característica marcante dos módulos BC. Parece limpo, funciona com eficiência e é uma escolha favorita para usuários residenciais premium. Mas por trás dessa aparência bonita, a string de células se curva como um barquinho.

Assimetria estrutural mais soldagem de fitas

Ambos os polos ficam na parte de trás

Seja IBC ou TBC, a junção PN de uma célula BC fica no lado traseiro. Positivo e negativo estão ambos na parte de trás. Essa não é uma estrutura simétrica. Além disso, a tensão de contração da estrutura traseira multicamadas é muito maior que a da frente.

Figura 1: Estrutura da célula BC

A soldagem de alta temperatura em um lado faz o resto

No processo de fabricação do módulo, as células ainda precisam ser unidas com fitas. A soldagem de alta temperatura em um lado então puxa cada célula para uma curvatura para trás, como mostrado na Figura 2.

Figura 2: String de células BC na realidade

Uma simétrica TOPCon célula não se comporta dessa forma, como você pode ver na Figura 3.

Figura 3: String de células TOPCon na realidade

Essa falha genética pode ser corrigida? Ela prejudica a confiabilidade?

Fizemos os testes. Células mais espessas não aliviam muito o empenamento. E com o afinamento das wafers sendo a tendência atual, comparado à soldagem em dois lados, esse problema basicamente não pode ser resolvido. A indústria está tentando otimizar as linhas de grade traseiras e adotar soldagem de baixa temperatura, e esse fenômeno é considerado aceitável dentro dos padrões de qualidade da empresa.

Há outro detalhe. Durante a etapa de laminação na extremidade do módulo, esse empenamento assimétrico da soldagem em um único lado faz com que o encapsulante filme no verso da célula flua de maneira irregular sob alta temperatura. Em alguns casos, há até risco de falta de filme. A confiabilidade a longo prazo permanece uma incógnita.

Talvez uma das soluções na floresta tecnológica da LONGi, aquela que elimina a fita, possa finalmente resolver isso.

Visão da Ooitech

Vemos esse empenamento em forma de barco na linha o tempo todo, e é realmente uma luta entre a física da célula e o controle de processo, em vez de um defeito que você possa polir e remover. A questão do fluxo na laminação é a parte que mais nos preocupa, já que encapsulante desigual no lado traseiro é exatamente onde falhas em campo começam anos depois. Do ponto de vista de linha completa, a stringing de baixa temperatura e o manuseio mais rigoroso na montagem importam mais do que buscar wafers mais espessas. Se você quer ver como as strings BC e TOPCon realmente se comportam através do tabber-stringer e da laminação, nossos clipes de fábrica em www.youtube.com/ooitech valem uma olhada.