Úvod:
Na globálnom trhu fotovoltaiky dominuje významný podiel krystalických kremíkových solárnych článkov. Avšak ako sa priemysel rýchlo vyvíja, znižovanie nákladov a zlepšovanie účinnosti sa stali hlavnými výzvami pre tieto články. Tradičné solárne články používajú veľké množstvo striebornej pasty na vytvorenie busbarov a prstov, čo nielenže zvyšuje náklady, ale aj blokuje časť slnečného žiarenia, čím obmedzuje účinnosť generovania energie. Na riešenie týchto problémov bola vyvinutá technológia 0 Busbar (0BB). Táto technológia eliminuje busbary, redukuje použitie striebornej pasty a zvyšuje plochu, na ktorú dopadá svetlo na článkoch, čím výrazne zvyšuje účinnosť generovania energie a ekonomickú životaschopnosť fotovoltaických modulov.
Obsah:
- Úvod
- Vznik technológie 0 Busbar (0BB)
- Výhody technológie 0 Busbar (0BB)
- Nevýhody technológie 0 Busbar (0BB)
- Pripojenie solárnych článkov 0 Busbar (0BB)
- Trhové vyhliadky technológie 0 Busbar (0BB)
Vznik technológie 0 Busbar (0BB)
Keď slnečné svetlo dopadne na fotovoltaický článok, generuje sa elektrina prostredníctvom fotovoltaického efektu. Avšak táto elektrina potrebuje byť zhromaždená a odvedená prostredníctvom mriežkových línií do siete na ľudské využitie. Tradičné fotovoltaické články používajú strieborné mriežkové línie, ktoré sú rozdelené na prsty a zberné mriežky. Prsty sú tenšie, zatiaľ čo zberné mriežky sú hrubšie. Elektrina sa zbiera prstami, prenáša na zberné mriežky a potom sa vedie von cez mediálne pásky.
Od vývoja prvého praktického monokryštálového kremíkového solárneho článku v roku 1954 v Bell Labs sa počet a šírka mriežkových línií na fotovoltaických článkoch neustále vyvíjajú. Od 2BB (dve zberné mriežky) cez MBB (multi-zberné mriežky) a SMBB (super multi-zberné mriežky) zvyšovanie počtu zberových mriežok každú zberovú mriežku zúžilo, šetrilo striebornú pastu a znížilo náklady. Viac zberových mriežok tiež skracuje súčasnú cestu v prstoch, čím sa zníži strata výkonu a zvýši výstupný výkon.
Napriek rozsiahlej aplikácii technológií MBB a SMBB v priemysle niektorí výskumníci navrhli nový prístup: odstránenie zberových mriežok a priame pripojenie prstov k páskam cez spájkovacie body. Tento koncept predstavuje podstatu technológie 0 Busbar (0BB).
Technológia 0BB zvyšuje plochu na prijímanie svetla článkov odstránením zberových mriežok, znížením použitia striebornej pasty, znížením nákladov a zlepšením účinnosti generovania energie.
Výhody technológie 0 Busbar (0BB)
1. Zvýšenie výkonu:
Odstránenie zberových mriežok znižuje tieňovanie, čím sa zvyšuje výkon. Hustejšie rozmiestnenie spájkovacích bodov v technológii 0BB skracuje prúdovú dráhu v prstoch, čím sa znižuje strata výkonu a zlepšuje sa generovanie energie. Navyše, väčšia plocha na fotovoltaických článkoch, pri zachovaní populárneho montážneho štandardu s veľkosťou článkov do 210 mm, vedie k vyššiemu výkonu z jedného solárneho panelu.
2. Zníženie nákladov:
Tradičné mriežkové línie sa vyrábajú zo striebornej pasty, ktorá tvorí približne 35% nesilicónových nákladov fotovoltaických článkov. Rastúca cena striebra vyvíja tlak na výrobu fotovoltaických článkov. Odstránením hlavnej zberovej mriežky technológia 0BB znižuje náklady na striebornú pastu a tým aj celkové náklady na fotovoltaické články.
Podľa údajov Silver Institute dosiahla celosvetová dopyt po striebre pre fotovoltaiku v roku 2023 hodnotu 6 017 ton, čo predstavuje ročný nárast o 64%. V roku 2024 sa očakáva, že celosvetový dopyt po striebre pre fotovoltaiku vzrastie o 20% na 7 217 ton. Trvalo vysoké ceny striebra však predstavujú významné výzvy pre priemysel výroby fotovoltaických článkov. Domáce ceny striebra vzrástli o viac ako 30% od októbra minulého roku.
Technológia 0BB môže znížiť nesilicónové náklady odstránením hlavnej zberovej mriežky, čím celkovo zlacnie fotovoltaické články. Medzi súčasnými technologickými cestami má technológia HJT (Heterojunction Technology) najvyššie náklady na striebornú pastu a najväčšiu potrebu na znižovanie nákladov. Konkrétne, súčasné hromadné výrobné náklady na striebornú pastu PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) sú 0,06 jua na watt, náklady na striebornú pastu TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) sú 0,07 jua na watt, zatiaľ čo náklady na striebornú pastu HJT s veľkosťou 210 a 15 zberovými mriežkami dosahujú až 0,15 jua na watt. V budúcnosti sa s hromadnou výrobou 20BB očakáva, že náklady na striebornú pastu pre HJT klesnú na 0,12 jua na watt.
Po zavedení technológie 0BB možno náklady na striebornú pastu pre PERC znížiť na 0,03 jua na watt, pre TOPCon na 0,01 jua na watt a pre HJT na 0,04-0,06 jua na watt. Okrem toho, ak sa technológia 0BB kombinuje so 30% striebrom pokrytou mediálnou pastou, očakáva sa, že konečné náklady na striebornú pastu pre HJT klesnú na 0,03-0,04 jua na watt.
3. Zvýšená účinnosť:
Technológia 0BB znižuje elektrický odpor vo vnútri solárneho článku, čo vedie k efektívnejšiemu pohybu elektrónov a zvýšenej účinnosti konverzie energie. To vedie k vyššiemu výstupu energie z rovnakého množstva slnečného svetla, čím sú solárne články 0BB produktívnejšie.
4. Zlepšená tolerancia voči tieňovaniu:
Prítomnosť viacerých tenkých spojení v bunkách 0BB vytvára viaceré cesty pre elektrický prúd, čím sa znižuje riziko straty výkonu v dôsledku čiastočného zatienenia. Toto je obzvlášť výhodné pri inštaláciách, kde zatienenie od objektov ako stromy alebo budovy môže ovplyvniť výkon.
5. Znížené teplotné škvrny:
Technológia 0BB rovnomerne distribuuje elektrický prúd po povrchu bunky, minimalizuje výskyt teplotných škvŕn spôsobených vysokým odporom. To pomáha predchádzať poklesom účinnosti a dlhodobému degradovaniu článku.
6. Vyššia kvalita:
S menšími a početnejšími spájkovacími bodmi je distribúcia napätia v bunkách rovnomernejšia, čo znižuje ich poškodenie, zlomenie mriežkových línií a mikropukliny, čím sa zlepšuje výrobný výťažok. Okrem toho umožňuje rovnomerné rozloženie napätia technológii 0BB používať tenšie kremíkové dosky, ktoré môžu byť podľa odborníkov hrubé až 100 μm.
Integráciou týchto výhod technológia 0BB výrazne zlepšuje výkon, odolnosť a účinnosť fotovoltaických modulov, čím sa stáva kľúčovým pokrokom v priemysle solárnej energie.
Nevýhody technológie 0 Busbar (0BB)
Napriek svojim významným výhodám technológia 0BB stále čelí niekoľkým výzvam, vrátane zabezpečenia konzistencie pri zváraní a efektívneho testovania. Najväčším problémom je spoľahlivosť. Prsty a spájkovacie body sú kombináciou striebra a skla, čo robí štruktúru uvoľnenú a nestabilnú. Keďže spájkovacie pásiky sú vyrobené z medi, odlišné vlastnosti striebra a medi značne komplikujú dosiahnutie pevného zvárania, čo môže viesť k možnému oddeleniu a ovplyvňovať normálnu prevádzku fotovoltaických článkov.
Pripojenie solárnych článkov 0 Busbar (0BB)
1.Prvá metóda: Technológia SmartWire Connection
Jadrom technológie SmartWire Connection je kompozitná medená drôtová fólia. Táto fólia pozostáva z elektricky izolačnej, opticky priehľadnej vrstvy, lepiacej vrstvy na povrchu fólie a viacerých paralelných medených drôtov (pásky na pripojenie), ktoré sú vložené do lepiacej vrstvy. Tieto medené drôty, spojené s fóliou pomocou lepidla, vyčnievajú so zliatinovým povlakom s nízkym bodom tavenia.
Počas laminátového procesu kompozitná medená drôtová fólia spája solárne články sériovo. Fólia je prekrytá zväzkom, zadnou vrstvou alebo sklem, čím sa počas tepelného procesu vytvára stabilné elektrické spojenie medzi pásmi na pripojenie a mriežkami.
Kompozitná medená drôtová fólia je laminovaná na povrchoch susedných solárnych článkov na vytvorenie sériového pripojenia. Na rozdiel od tradičného balenia solárnych článkov tento spôsob používa nový stroj na umiestnenie kompozitnej medenej drôtovej fólie na predné a zadné povrchy dvoch článkov, čo umožňuje ich sériové pripojenie. Po pripojení sú články usporiadané a naskladnené. Pri špecifických teplotách a tlakoch laminácie sú medené drôty a mriežky solárnych článkov stlačené spolu na vytvorenie ohmickej kontaktnej plochy.
2.Druhá metóda: Dispensačná metóda
(1) Dispenzácia: Aplikácia lepiacich kvapiek na povrch každého solárneho článku.
(2) Pásovanie: Rovnomerne rozmiešané viaceré pásy na pripojenie kolmo na mriežkové línie na každom solárnom článku.
(3) Fixácia: Použitie UV svetla na vytvrdenie lepidla, ktoré spája každý pásový pás s príslušným solárnym článkom a zabezpečuje priamy kontakt s povrchovými mriežkovými líniami.
(4) Laminácia: Ohrievanie a laminovanie solárneho článkového zoskupenia na vytvorenie zliatinových spojení medzi pásmi na pripojenie a mriežkovými líniami.
Táto metóda sa líši od tradičného pásenia dvomi hlavnými spôsobmi:
(1) Dispenzácia: Lepivové kvapky pripájajú pásy na pripojenie k solárnym článkom, umožňujú sériové pripojenie a imobilizáciu pásov pre ďalšie obalenie modulu.
(2) Zliatinové spájanie počas laminácie: Dosiahnite ohmický kontakt počas procesu laminácie.
Výhody tejto metódy zahŕňajú jednoduché zariadenia a vysokú stabilitu. Nevýhody zahŕňajú možné tieňovanie počas EL testovania pod pásmi na pripojenie a nedostatočnú pevnosť väzby medzi pásmy a solárnymi článkami.
3.Tretia metóda: Dispensačné spájkovanie
(1) Spájkovanie: Použitie infračerveného ohrevu na roztavenie povrchu spájkovacieho pásu, vytvárajúc predbežné spojenie s povrchom solárneho článku a mriežkovými líniami.
(2) Dispenzácia: Aplikácia lepiacich kvapiek na určených miestach na spájkovanom zväzku solárneho článku. Počet lepiacich kvapiek je starostlivo kontrolovaný, aby sa dosiahla rovnováha medzi komplexnosťou procesu a požiadavkami na pevnosť väzby. Typicky sa aplikuje 3-8 radov lepiacich kvapiek na základe oblasti tieňovania a mechanických vlastností.
(3) Vytvrdenie: Zatvrdzovanie lepiacich kvapiek na prednej strane spájkovaného reťazca článkov. Preložte článkový reťazec na ďalšiu stanicu, prevráťte ho za kontrolovaných teplotných podmienok a aplikujte a vytvrďte lepiace kvapky na zadnej strane, čím sa vytvorí konečný článkový reťazec.
V porovnaní s lepením lepidlom táto metóda zahŕňa predbežný krok spájkovania, po ktorom nasleduje aplikácia lepidla na zosilnenie. Počiatočné spojenie medzi spájkovým pásom a mriežkovými líniami sa vytvára prostredníctvom infračerveného ohrevu. Lepidlo sa potom aplikuje a vytvrdzuje, aby sa zvýšila stabilita spojenia medzi spájkovým pásom a solárnym článkom.
Výhody tejto metódy zahŕňajú silné pripojenie medzi spájkovým pásom a solárnym článkom, čo znižuje riziko odtrhnutia pásky. Avšak existuje riziko poškodenia mriežkových línií počas spájkovania a proces dispensácie vyžaduje vysokú presnosť, čo ju robí náročnou a relatívne pomalou.
Implementáciou technológie 0BB v solárnych článkoch HJT môže priemysel fotovoltaiky dosiahnuť významné zníženie nákladov a zlepšenie účinnosti, čím poháňa budúcnosť inovácií v solárnej energii.
Trhové vyhliadky technológie 0 Busbar (0BB)
Aj keď je ovládanie technológie 0BB výzvou, môže výrazne znížiť náklady, zvýšiť účinnosť a zlepšiť kvalitu fotovoltaických článkov, čím poskytne spoločnostiam technologický náskok. Záujem o technológiu 0BB je vysoký medzi rôznymi spoločnosťami.
JinkoSolar: JinkoSolar dosiahol najnovší pokrok v technológii 0BB, keď dokončil vývoj a skúšky pilotov, a začal ju aplikovať na malú výrobnú linku. Spoločnosť očakáva, že vďaka technológii 0BB ušetrí približne 10 % strieborného pasty. V súčasnosti je spotreba strieborného pasty viac ako 90 miligramov, ale očakáva sa, že v budúcnosti klesne na 80 miligramov. Spoločnosť predpokladá, že do konca roku 2024 by mohla efektivita solárnych článkov na bežnej výrobnej línii dosiahnuť viac ako 26,5 %, pričom najlepšie výrobné linky by mohli dosiahnuť 26,6 až 26,7 %.
Canadian Solar: Po viac ako roku venovanom výskumu porovnala Canadian Solar výhody a nevýhody rôznych riešení technológie 0BB a identifikovala najvhodnejší prístup pre seba. Spoločnosť verí, že keďže fotovoltaická technológia pokračuje vo vývoji a mení sa dopyt na trhu, technológia 0BB sa pravdepodobne stane hlavným prúdom v priemysle fotovoltaiky.
Risen Energy: V roku 2023 Risen Energy využilo svoju vlastnú technológiu 0BB, technológiu 210 ultra-tenkých podložiek, použitie čistého striebra menej ako 7 mg/W a technológiu bez napätia pri prepojení článkov na vytvorenie plynulého výrobného procesu od kremíkových podložiek pre heterojuntúru po články a moduly. Tento úspech ju urobil prvou spoločnosťou v priemysle, ktorá dosiahla veľkovýrobu článkov a modulov s heterojuntúrou.
Aiko Solar: Aiko Solar očakáva zvýšenie výkonu svojich produktov série ABC o 5 W kombinovaním technológie 0BB s vysokou konverznou účinnosťou.
Aplikácia a rozvoj technológie 0BB na trhu sa rýchlo posúvajú vpred. Mnoho spoločností investuje do výskumu a skúšobnej výroby, a očakáva sa, že veľkovýroba sa realizuje v nasledujúcich rokoch. To výrazne zníži náklady na fotovoltaické moduly, zlepší účinnosť výroby energie a ďalej poháňa rozvoj priemyslu fotovoltaiky.
Od roku 2008 sa Maysun Solar venuje výrobe vysokokvalitných fotovoltaických modulov. Ponúka širokú škálu solárnych panelov v plne čiernej, čiernoramenej, striebornej a sklo-sklo konštrukcii, ako aj balkónových solárnych elektrární. Tieto solárne panely sa vyznačujú vynikajúcim výkonom a štýlovým dizajnom, dokonale sa integrujúc s akýmkoľvek typom budovy. Maysun Solar úspešne zriadil kancelárie a sklady v mnohých európskych krajinách a má dlhodobé partnerstvá s vynikajúcimi inštalatérmi! Neváhajte nás kontaktovať pre najnovšie cenové ponuky na moduly alebo akékoľvek otázky týkajúce sa fotovoltaiky. S radosťou vám pomôžeme.
Referencia：
0BB (Busbar-Free) Aids in the Cost Reduction Process of Photovoltaics_Technology_Equipment_Solutions. (n.d.). Copyright © 2017 Sohu.com Inc. Všetky práva vyhradené. https://www.sohu.com/a/668618791_121123896
O čom je 0BB, o ktorom hovoria všetci vo fotovoltickom priemysle _Technológia_článkov_číslo. (n.d.). Copyright © 2017 Sohu.com Inc. Všetky práva vyhradené. https://www.sohu.com/a/778403289_157504
Fotovoltaické spoločnosti súťažia o implementáciu technológie 0BB: Stala sa najlepším riešením na zníženie nákladov a zvýšenie účinnosti v odvetví? _ Eastmoney. (n.d.). https://finance.eastmoney.com/a/202405083070289684.html
Xiao Hu. (n.d.). Zhonglai 0BB - technológia buniek bez prípojníc. Weixin Official Accounts Platform. https://mp.weixin.qq.com/s/j_HRtUbtvzUE-akSn0wf4w
Môže sa vám tiež páčiť: