Giriş

PV sektöründe çalışan herkes yarım kesim hücreli modüllerin zaten her yerde olduğunu bilir. Bir sonraki adım olan dörtte bir kesim, "daha düşük hat kaybı, daha yüksek çıktı" olarak pazarlanır. Ancak çoğu kişi sadece iddiayı bilir, ardındaki nedeni değil. Dörtte bir kesimli bir hücre kaybını tam olarak nerede azaltır? Ve daha küçük parçalar daha küçük akım anlamına geliyorsa, sektör neden 16 veya 32 parçaya kesmiyor? Karmaşık formülleri bir kenara bırakalım ve dörtte bir kesim PV'nin altında yatan mantığı, kazanımları ve eksiklikleri tek seferde anlamak için basit analojiler kullanalım.

Temel Prensip: Hücreleri Kesmenin Arkasındaki Akımın Karesi Yasası

Akım bir PV iletkeninden (ribbon, busbar, ızgara hattı) geçtiğinde kayıp kaçınılmazdır. Güç kaybı formülü:

P = I²R (güç kaybı = akımın karesi × direnç)

Buradaki kilit nokta karedir. Kayıp ve akım doğrusal bir ilişki içinde hareket etmez. Akımdaki küçük bir düşüş, kayıpta büyük bir düşüş getirir.

1. Tam hücre → yarım hücre (yarım kesim modül)

Parça başına akım orijinalin 1/2'sine düşer, bu nedenle kayıp = (1/2)² = 1/4. Hat kaybı hemen %75 azalır. Yarım kesim modüllerin yaygınlaşmasının temel nedeni budur.

2. Yarım kesimden dörtte bir kesime yükseltme

Parça başına akım orijinal tam hücrenin 1/4'üne küçülür, bu nedenle kayıp = (1/4)² = 1/16. Tam hücreye kıyasla iç kayıp %90'dan fazla düşer. Yarım kesim modüle kıyasla kayıp tekrar keskin bir şekilde azalır.

Kesme ayrıca bir bonus getirir. Daha küçük hücreler, eşleşen ribbonun daha ince yapılabileceği anlamına gelir. Daha ince ribbon, hücrenin ön yüzünün daha azını kaplar, böylece gölgeleme kaybı azalır, hücre daha fazla ışık emer ve çıktı biraz daha artar.

Bu noktada birçok kişi soruyor: daha küçük parçalar daha düşük akım ve daha az kayıp anlamına geliyorsa, endüstri neden hücreleri 16, 32 hatta 64 parçaya kesmiyor?

Cevap açık: daha fazla kesim her zaman daha iyi değildir. Çeyrek kesim, göz ardı edemeyeceğiniz bir maliyet ve kayıp dengesi getirir.

Görselleştirme: Azalan Hat Kaybı Aslında Nerede Oluyor?

Birçok kişi çeyrek kesimin daha düşük hat kaybına sahip olduğunu bilir, ancak azalmanın nerede olduğunu tam olarak belirleyemez. Akım yolunu, suyun tepeden aşağı akması gibi düşünün ve her şey yerine oturacaktır.

Fotovoltaik akım, dağ zirvesinden eşit şekilde yağan yağmur gibidir. Tam yol 5 aşamadan geçer: PN bağlantısı → parmak ızgara hattı (dere) → bara ızgara hattı (küçük nehir) → ribbon (büyük nehir) → bara (büyük nehir). Her bölüm kayba neden olur.

1. Değişmeyen kısım: ızgara hattı kaybı

Hücre kaç parçaya kesilirse kesilsin, birim hücre alanına düşen toplam ışık miktarı aynı kalır. Izgara hatları içindeki akım akışı ve hızı değişmez, bu nedenle parmak ve bara ızgara hattı kaybı düşmez.

2. Önemli ölçüde düşen kısım: hücreden hücreye ribbon

Tam hücre: tüm hücrenin akımı tek bir ribbon'a akar, yüksek akım ve yüksek kayıp.

Çeyrek kesim hücre: her ribbon'dan yalnızca hücre alanının 1/4'ü kadar akım geçer, bu nedenle ribbon akımı keskin bir şekilde düşer.

Sektör verileri, ribbon kaybının bir modülün toplam iç kaybının %60'ını oluşturduğunu göstermektedir. Ribbon akımını keserek çeyrek kesim, bu güç kaybının büyük bir kısmını kurtarır.

Gizli Kusur: Bara Kaybı Kazanımları Tüketiyor

Ribbon kaybı büyük ölçüde düşer, bu her şeyin olumlu olduğu izlenimini verir. Ancak çeyrek kesim, yeniden tasarlanmış bir devre düzeni gerektirir ve bu da iki dezavantajı beraberinde getirir.

1. Bara uzunluğu fırlar

Çeyrek kesim modül, ek baralar gerektirir. Toplam bara uzunluğu 3,4 metreden 8 metreye çıkar, neredeyse iki katına çıkar ve malzeme maliyeti de buna paralel olarak artar.

2. Yeni bara kaybı kazancın bir kısmını yok eder

Bara kaybı, modülün toplam kaybının %20'sini oluşturur. Uzatıldığında, toplam bara hat kaybı %50 artar.

Hızlı hesap: çeyrek kesimin ribbon'da kurtardığının neredeyse %40'ı, eklenen bara kaybı tarafından geri alınır. Gerçek çıkış kazancı, teorinin önerdiğinden çok daha az dramatiktir.

Sektör Görüşü: Çeyrek Kesim Modüller Kullanılmaya Değer mi?

İşte çeyrek kesim modüllerin tüm artıları ve eksileri:

Avantajlar

• Akımın karesi yasası sayesinde şerit kaybı keskin bir şekilde düşer, bu nedenle teorik çıkış, tam hücreli ve yarım kesim modüllerden daha iyidir.

• Daha ince şerit ile ön gölgelemeyi azaltır ve hücrenin ışık alma alanını artırır.

Dezavantajlar

• Devre düzeni değişir, bara kullanımı ve uzunluğu iki katına çıkar ve malzeme maliyeti artar.

• Yeni bara kaybı, güç tasarrufunun çoğunu dengeler, bu nedenle gerçek kazanç sınırlıdır.

• Sonsuz kesim yoktur: ne kadar çok kesim yapılırsa, ızgara hatları, lehim bağlantıları ve bara yapısı o kadar karmaşık hale gelir ve eklenen kayıp ile üretim maliyeti, tasarrufları hızla aşar.

Konuşalım

Çeyrek kesim, yarım kesime göre bir adım ileridir. Teorik kayıp azalması harika görünse de, bara maliyeti ve ek kayıp, gerçek getiriyi sınırlar. Dağıtık PV ve büyük arazi tipi santrallerde, çeyrek kesim modüllerin kârlı olduğunu düşünüyor musunuz? Görüşlerinizi aşağıya yazın.

#SolarTeknoloji #ÇeyrekKesimModül #PVHatKaybı

Ooitech'in Görüşü

Bunun gerçekten gösterdiği şey, modül kazançlarının sadece hücrede değil, ara bağlantı aşamasında yaşandığı veya kaybedildiğidir. Çeyrek kesim bir hatta şerit genişliği ve bara yönlendirmesi yaparken, tabber-stringer hassasiyeti ve yerleştirme doğruluğu, I² tasarrufunu gerçekten yakalayıp yakalamadığınızı veya daha uzun baralar yoluyla geri kaybedip kaybetmediğinizi belirler. Bunun, aynı hücre tasarımının, sıkı bir şeritleme ve bara bağlama sürecine bağlı olarak birkaç watt değişebildiği Ooitech anahtar teslim modül hatlarında gerçekleştiğini gördük. Bu adımların gerçek bir üretim katında nasıl bir araya geldiğini görmek isterseniz, YouTube kanalımız www.youtube.com/ooitech izlemeye değer birçok hat görüntüsü içeriyor.