Die steigende Nachfrage nach effizienten Solarmodulen führte zur Entwicklung von Solarzellen mit neuen Technologien. Diese Technologie steigert die Effizienz von Solarzellen und bietet Ihnen verbesserte Solarmodule für Ihr Zuhause und Ihre gewerblichen Zwecke. Kennen Sie schon Busbar- und Multi-Busbar-Solarzellen? Falls nicht, erfahren Sie heute mehr über diese und die Multi-Busbar-Technologie. Was sind Busbars mit Strichlinienmuster und welche Auswirkungen haben sie auf Solarzellen?
Was sind Sammelschienen in Solarmodulen? Was ist eine Multi-Busbar-Solarzelle?
Der dünne, rechteckige Streifen, der auf beiden Seiten von Solarzellen aufgedruckt ist, ist die Stromschiene . Diese Schiene leitet den Strom innerhalb der Solarzelle. Ihre Aufgabe ist es, die Zellen zu trennen, um den aus den Photonen erzeugten Gleichstrom zu leiten und ihn an den Wechselrichter weiterzuleiten, der ihn in Wechselstrom (AV) umwandelt. Stromschienen werden üblicherweise aus versilbertem Kupfer hergestellt, um die Leitfähigkeit auf der Vorderseite zu verbessern und die Oxidation auf der Rückseite zu reduzieren. In Solarzellen wird die Stromschiene mit BB abgekürzt.
Da Stromschienen die Effizienz von Solarzellen beeinflussen, variiert deren Anzahl je nach Wirkungsgrad. Eine Solarzelle mit mehreren Stromschienen enthält mehrere Stromschienen, wodurch der Gesamtwiderstand der miteinander verbundenen Solarzellen verringert wird. Insbesondere 5-Stromschienen-Solarzellen gehören derzeit zu den gefragtesten Bauformen.
2 Standard-Mehrfachsammelschienentechnologie
Eine Solarzelle mit verbessertem Wirkungsgrad führt zur Entwicklung eines hocheffizienten Solarmoduls oder einer Solaranlage. Anstatt die Optimierung einzelner Solarzellen separat zu bewerten, muss daher die Verschaltung der Solarzellenstruktur berücksichtigt werden. Dies kann durch verschiedene technologische Methoden erreicht werden.
1. Smart Wire Connection Technology (SWCT)
Meyer Burger kombiniert Innovation und Technologie, um einzigartige Photovoltaikzellen herzustellen. Das Unternehmen nutzt die Smart Wire Connection Technology (SFT). Diese unterscheidet sich vom traditionellen Siebdruckverfahren für Sammelschienen. Bei dieser Technik werden dünne Drähte mit niedrigschmelzenden Legierungen beschichtet und anschließend in ein Polymerfeld eingebettet. Diese Folie wird so auf die Solarzellen laminiert, dass die abgerundeten dünnen Drähte alle Finger der Solarzelle berühren. Der Laminierungsprozess erfolgt nach einem traditionellen Verfahren. Aktuell wird eine Standardkonfiguration mit 18 Drähten verwendet.
a) Vorteile
- Verarbeitung bei niedriger Temperatur: Die Technologie erfordert keine Hochtemperaturverarbeitung, da der Kontakt zwischen den Drähten und Fingern während des Laminierungsprozesses hergestellt wird.
- 80 % weniger Silberverbrauch: Es sind keine Silbersammelschienen erforderlich, was einen geringeren Silberverbrauch bedeutet.
- Geeignet: Fortschrittliche bifaziale Architekturen erfordern beidseitig bedrucktes Silber. Mit der intelligenten Drahtverbindungstechnologie wird Silber jedoch ersetzt. Daher eignet sich diese Technologie für solche fortschrittlichen Architekturen.
b) Bewerbungen
Die intelligente Drahtverbindungstechnologie ist für Glas-Glas-, Halbzellen- und bifaziale Solarmodule anwendbar, um einen höheren Wirkungsgrad zu erzielen.
2. Lötverfahren
Diese traditionelle Methode beinhaltet die Verbindung der Solarzellen durch das Verlöten dünner, runder Drähte anstelle flacher Bänder. Die Drähte benötigen Lötpads, um an den Zellen befestigt zu werden und so den Elektronenfluss von der Vorder- zur Rückseite der nächsten Zelle zu ermöglichen. Dies ist eine weitere Multi-Busbar-Technologie.
a) Vorteile
- Im Vergleich zu anderen Schweißverfahren erfolgt das Löten bei vergleichsweise niedrige Temperaturen.
- Das Grundmaterial wird nicht geschmolzen, es beeinflusst den Zusammenschaltungsprozess nicht.
- Es kann gemacht werden mit verschiedene Metalle und Nichtmetalle.
b) Bewerbungen
Empfindliche elektronische Drähte werden miteinander verschmolzen und Bauteile mit der Leiterplatte verbunden. Löten eignet sich für verzinkten Stahl , Kupferrohre, Glas, Draht, Bleche und ähnliche Metalle.
Wie funktionieren Mehrfachsammelschienen?
Diese Schritte erklären, wie Mehrfachsammelschienen funktionieren.
Schritt 1 : Der erzeugte Strom wird von Fingern (dabei handelt es sich um senkrecht zueinander stehende, hauchdünne Metallgitter, die mit Sammelschienen verbunden sind) aufgenommen und zu den Sammelschienen geleitet.
Schritt 2 : Anschlussdrähte verbinden mehrere Zellen in Reihe und sammeln so auch den Strom einer Zellreihe. Anschlussdrähte werden üblicherweise an Sammelschienen gelötet.
Schritt 3 : Die Sammelschienen leiten die gesamte von allen Zellen gesammelte Energie zur Anschlussdose. Eine Gruppe von Zellen mit Anschlussklemmen ist parallel an die Sammelschienen angeschlossen.
Auf diese Weise sammeln die Sammelschienen den Strom von jedem Zellenstrang und senden den Gesamtstrom an den Wechselrichter.
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Was ist der Multi-Busbar-Solarpanel-Ansatz?
Normalerweise werden Stromschienen flach gedruckt und mit Flachbandkabeln verlötet. Die Flachbandkabel leiten den Strom von der Zelle weg, während die Stromschienen den erzeugten Strom zu den Zellen führen. Mehrfachstromschienen (Multi-Busbars, MBBs) hingegen leiten den Strom von den Kontakten über Verbindungskabel nach außen, an die Vorderseite der Solarzelle. Mehrfachstromschienen können die bifaziale Eigenschaft (das Verhältnis von Leistung auf der Vorderseite zu Leistung auf der Rückseite) von PERC-Zellen verbessern . Durch den Einsatz der Mehrfachstromschienentechnik weist die Solarzelle folgende Eigenschaften auf:
- Verringerte Abschattung zur Zellrückseite hin
- Kleiner Fingerabdruck aus Aluminium auf der Rückseite
- Verbesserte bifaziale Lichtsammelfunktion
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Was ist ein 2bb-Solarpanel?
Ein weiterer Aspekt der Multi-Busbar-Technologie ist die Anzahl der Busbars in Solarzellen. Die ältesten Solarzellentypen hatten nur zwei Busbars. Sie wurden als 2BB-Solarmodule bezeichnet. Mit der Weiterentwicklung der Technologie wurden die meisten Solarzellen zunächst mit drei und später mit vier Busbars gedruckt. Mit zunehmender Anzahl der Busbars reduzierten sich die Innenwiderstandsverluste und der Abstand zwischen den Busbars deutlich. 2BB-Busbars sind jedoch nicht so effizient wie spätere Versionen.
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Was ist ein 4bb-Solarpanel? Was ist ein 5bb-Solarpanel?
Um die Nachteile der 2BB-Solarmodule zu überwinden, wurde eine neue, fortschrittliche Serie von Busbar-Solarzellen entwickelt. Ein 4BB-Solarmodul verfügt über Solarzellen mit vier Busbars und ist effizienter als die Vorgängermodelle. Eine Serie von Solarzellen mit fünf Busbars ergibt ein 4BB-Solarmodul. Diese Kategorie ist heute die effizienteste und gefragteste.
Was ist ein 9-Busbar-Solarpanel?
Solarzellen mit neun Busbars bilden ein 9BB-Solarmodul. Das Modul besteht aus mehreren Zellen mit jeweils neun Busbars und weist im Vergleich zu 4BB- oder 5BB-Solarmodulen geringere Innenwiderstandsverluste auf. Dies ist auf den reduzierten Busbar-Abstand zurückzuführen, der auch die Lebensdauer der Zelle verlängert. Eine 9BB-Solarzelle ist am wenigsten anfällig für Mikrorisse. Mikrorisse sind eine Form der Solarzellenalterung, die durch zahlreiche Mikrorisse verursacht wird. Da eine 9BB-Solarzelle dünner ist, ist ihre Oberfläche kleiner, wodurch mehr Sonnenlicht die Zelle erreicht.
Was ist ein 12-Busbar-Solarpanel?
Ein Solarmodul mit 12 Busbar-Solarzellen wird als 12BB-Solarmodul bezeichnet. Diese Module sind effizienter als die zuvor genannten BB-Solarmodule. Dank der 12-Busbar-Technologie weist die Zelle eine minimale Verschattung auf, und die Busbar reduziert reflektiertes Licht . Dadurch wird der Stromfluss innerhalb der Zellkette erhöht. Eine 12BB-Solarzelle ist weniger mechanischer Belastung ausgesetzt, was zu einer längeren Lebensdauer des Solarmoduls führt.
Was sind Sammelschienen mit gestricheltem Linienmuster?
Um die Effizienz der Multi-Busbar-Technologie weiter zu steigern, wird ein Strichlinienmuster verwendet. Anstelle der standardmäßigen Volllinien-Sammelschienen hat die Industrie eine kostengünstigere Alternative entwickelt: das Strichlinienmuster. Dadurch wird der Einsatz teurer Silbermetallpaste reduziert. Strichlinien-Sammelschienen sind in den Ausführungen 3-Strich, 5-Strich und 6-Strich erhältlich.
Diese Sammelschienen reagieren empfindlicher auf Leistungsverlust und Rissbildung. Das Risiko solcher Probleme steigt mit der Anzahl der Strichlinien. Bei zunehmender Anzahl von Strichlinien und thermischer Belastung entstehen Risse an den Ecken der Solarzelle.
Die Multi-Busbar-Technologie beeinflusst und steigert die Effizienz von Solarzellen und Solarmodulen maßgeblich. Dennoch wird immer wieder darüber diskutiert, wie Multi-Busbars funktionieren und ob sie für die Effizienz von Solarzellen notwendig sind. Doch wie viele BB hat Ihre Solarzelle?
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