Avec l'invention des panneaux solaires, un éventail de ressources énergétiques plus performantes et plus durables est devenu accessible à tous. Jusqu'à présent, les panneaux solaires et leurs trois principaux types : monocristallins, polycristallins et panneaux photovoltaïques à couches minces, ont répondu à la demande. Mais saviez-vous qu'il existe également des panneaux solaires à demi-cellules ? Vous n'en avez jamais entendu parler ? Alors, découvrez-les dès aujourd'hui et découvrez ce que sont les panneaux solaires à demi-cellules.
Qu'est-ce qu'un panneau solaire demi-cellule ? À quoi sert une demi-cellule ?
Un panneau solaire composé de panneaux solaires câblés en deux parties est appelé demi-cellule. Les cellules solaires traditionnelles en silicium sont coupées en deux au laser, puis câblées ensemble pour former un panneau. Ce panneau solaire est doté de modules doubles : un panneau solaire standard de 60 ou 72 cellules en compte 60 et 72, tandis qu'un panneau solaire de 60 cellules en compte 120 et un panneau de 72 cellules en compte 144. Les caractéristiques suivantes vous aideront à comprendre l'utilité d'une demi-cellule.
1. Performances améliorées en basse lumière
Comparativement aux panneaux solaires traditionnels, les cellules solaires à demi-cellules sont les moins sensibles à l'ombrage et aux conditions de faible luminosité . Ceci est dû à une différence minime dans le câblage. Les cellules à demi-cellules sont connectées en série sur deux rangées. Si une rangée est ombragée, la perte de puissance est minime, car seul un sixième de la production d'énergie totale est affecté.
2. Durabilité
Avec un nombre de cellules et de rangées doublé, la durabilité globale d'un panneau solaire à demi-cellules augmente, le rendant plus fiable et moins sensible aux microfissures. Ses performances globales s'en trouvent également améliorées.
3. Moins de points chauds
Avec des cellules solaires demi-coupées, on utilise deux fois plus de chaînes de cellules , ce qui ne produit que la moitié de la chaleur et cause ainsi le moins de dommages possible aux panneaux, augmentant la durée de vie des modules en améliorant la résistance aux dommages causés par les points chauds.
4. Rapport prix-performance
Grâce à un coût actualisé de l'énergie (LCOE) garanti plus bas, le coût global d'un système de panneaux solaires est également réduit . Ces cellules solaires offrent un retour sur investissement plus rapide sans compromis sur leur qualité et leur rendement.
5. Perte de puissance réduite
Les pertes de puissance dans un système de panneaux solaires sont fréquentes en raison d' une résistance élevée , qui est réduite grâce à l'utilisation de cellules solaires demi-coupées. Des cellules jumelées (deux demi-cellules solaires) sont câblées ensemble, ce qui améliore le transport du courant dans tout le système. La circulation des électrons dans le circuit est limitée par une conception à 5 barres omnibus, ce qui augmente la transmission et réduit la puissance due à la résistance interne.
6. Tolérance à l'ombre
Les diodes de dérivation limitent les pertes de puissance dues à la partie ombragée, et non à l'ensemble du panneau. Un nouveau chemin est créé dans le circuit pour que le courant contourne efficacement les zones ombragées et atteigne les zones non ombragées. En cas d'ombrage partiel, cette méthode améliore le rendement tout en réduisant l'impact de l'ombrage. Voyons maintenant ce qu'est la technologie des demi-cellules.
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Qu'est-ce que la technologie Half Cell ?
La technologie laser est utilisée pour découper une cellule solaire en deux moitiés, formant ainsi des cellules jumelles. Cette technologie de cellules jumelles, qui intègre des technologies de pointe, améliore la durabilité et l'efficacité d'une cellule solaire et d'un panneau solaire dans son ensemble. Deux fabricants produisent actuellement cette technologie de cellules jumelles.
- REC Solaire est un pionnier de la technologie des demi-cellules et a lancé sa première en 2014.
- Trina Solar fabrique également des panneaux solaires extra-larges avec technologie demi-cellule.
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Comment fonctionne une demi-cellule solaire ? Une demi-cellule peut-elle fonctionner indépendamment ?
Le courant produit par une demi-cellule solaire est deux fois moins important que celui d'une cellule solaire complète. De plus, la résistance est réduite à un quart. Le câblage est une autre étape essentielle du fonctionnement d'une demi-cellule solaire. Les demi-cellules sont assemblées pour former un panneau solaire fonctionnant de la même manière et produisant le même courant qu'un panneau standard, mais avec une résistance deux fois moindre. Le courant interne de ces demi-cellules est réparti dans tout le système, ce qui améliore ses performances.
Vous vous demandez si une demi-cellule peut fonctionner seule ? Non, une demi-cellule ne peut pas fonctionner seule car elle doit être reliée à l'autre moitié pour que le courant circule. Passons maintenant au test des panneaux solaires à demi-cellules.
Qu'est-ce que le test d'un panneau solaire à demi-cellule ?
Un panneau solaire à demi-cellule subit des tests d'efficacité similaires à ceux d' un panneau solaire à cellule complète . Ces tests sont essentiels car ils déterminent l'efficacité et d'autres caractéristiques importantes des panneaux solaires. Chaque panneau solaire doit satisfaire aux conditions de test standard (STC).
1. Commission électrotechnique internationale (CEI) : Elle établit les normes auxquelles les autres installations d'essais doivent se conformer.
- Normes IEC 61215 pour les modules photovoltaïques terrestres en silicium cristallin: Tests de caractéristiques électriques telles que la résistance d'isolement et le courant de fuite humide, tests de charge mécanique pour le vent et la neige. Tests climatiques pour les points chauds, l'humidité-gel, l'impact de la grêle, l'exposition aux UV et l'exposition en extérieur.
- Norme IEC 61730 pour la sécurité des modules PV aborde les aspects de sécurité des panneaux solaires en tenant compte de leur construction pour évaluer la sécurité électrique, thermique, incendie et mécanique.
- IEC 62716 Essai de corrosion à l'ammoniac des installations photovoltaïques (PV) Pour déterminer la résistance des panneaux solaires à l'ammoniac. Ces tests sont principalement destinés aux panneaux installés dans les fermes et à proximité des élevages.
- IEC 61701 Essai de corrosion au brouillard salin Si des panneaux seront installés sur une maison de plage, des pulvérisations de brouillard salin sont utilisées pour inspecter les dommages physiques tels que le délaminage ou la corrosion des panneaux.
- IEC 60068-2-68 Essais de résistance au soufflage et au sable pour déterminer dans quelle mesure un panneau résiste à un environnement désertique sablonneux.
2. Underwriters Laboratories (UL) : une société de certification de sécurité mondiale basée aux États-Unis.
- UL 1703 tests de panneaux pour les risques climatiques et de vieillissement stimulés ainsi que les risques d'incendie, mécaniques, chimiques et électriques.
- UL 61730 combine les procédures de test et les normes UL 1703 et IEC 61730 avec une approbation internationale complète en termes de sécurité et de performance des panneaux solaires.
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Pourquoi une demi-cellule est-elle appelée demi-cellule ? Quels sont les types de panneaux solaires demi-cellules ?
Eh bien, une demi-cellule est appelée demi-cellule parce qu'une cellule entière est coupée en deux au laser. Ensemble, elles sont appelées cellules jumelles. Vous vous demandez sans doute pourquoi on appelle ça demi-cellule.
Les panneaux solaires à demi-cellules sont disponibles en versions monocristallines et polycristallines . Les panneaux monocristallins à demi-cellules sont généralement privilégiés pour leur rendement élevé, qui s'améliore encore avec les demi-cellules. Voyons maintenant les avantages et les inconvénients de ces panneaux.
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Quels sont les avantages et les inconvénients des panneaux solaires à demi-cellules ?
La faible résistance est un atout majeur des panneaux solaires à demi-cellules. Voici une liste de leurs avantages et inconvénients.
1. Avantages
- efficacité accrue:Lors de l'installation, de l'espace est économisé pour augmenter la distance spatiale des cellules, augmentant ainsi l'efficacité.
- Augmentation de la production d'énergie:Avec une plus grande réflexion de la lumière interne de la feuille arrière vers la cellule, il y a une augmentation de la production d'énergie.
- Moins de revêtement métallique:Une métallisation réduite est nécessaire pour réduire la résistance interne avec un flux de courant accru.
- Température de fonctionnement réduite:Avec un équilibre approprié du courant entre les zones ombragées et non ombragées du panneau solaire, la température de fonctionnement globale est également réduite.
2. Inconvénients
- Cher:La coupe d'une cellule solaire en deux à l'aide de la technologie laser, ainsi que d'autres avancées technologiques supplémentaires, augmente les prix de fabrication, ce qui augmente également le coût global.
- Soudure:Il est possible que les cellules soient soudées ensemble, ce qui peut réduire l'efficacité et la durabilité.
- Dysfonctionnement interne:Il existe une possibilité que cela se produise après avoir coupé une cellule en deux, ce qui passe inaperçu et peut réduire la durabilité et l'efficacité globales des panneaux.
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Les panneaux solaires demi-cellules sont-ils meilleurs ? Quel est le rendement d'un panneau solaire demi-cellule ?
Après avoir découvert les avantages et les inconvénients des panneaux solaires demi-cellules, vous vous demandez sans doute s'ils sont plus performants. La réponse est oui, ils sont plus efficaces et performants. Leur rendement est supérieur à celui de leurs homologues classiques. Voici une liste des facteurs qui les rendent plus performants.
1. Conception du boîtier : La conception à double boîtier de jonction est une autre caractéristique des panneaux solaires à demi-cellules. Ce boîtier unique relie les panneaux solaires au reste du système via une diode de dérivation. Dans une technologie à demi-cellules, le boîtier de jonction est divisé en trois parties, chacune comportant une diode de dérivation et une chaîne interne.
2. Technologie de passivation des cellules : Le procédé de dépôt d’une couche diélectrique spécifique sur la face arrière d’une cellule solaire, au-dessus d’une couche de métallisation en aluminium, est appelé passivation. Associée à la technologie PERC ( Passivated Emitter and Rear Contact ), elle permet d’obtenir un meilleur rendement, même en faible luminosité, et donc d’accroître l’efficacité.
3. Nombre de barres omnibus : Les cellules solaires sont métallisées avec des barres omnibus, de fines bandes situées à l’avant et à l’arrière de chaque panneau solaire. Ces bandes relient les panneaux entre eux et permettent la circulation du courant continu (CC). Dans les panneaux solaires demi-cellules, le nombre de barres omnibus est plus élevé, ce qui augmente le courant. Voyons maintenant le prix des panneaux solaires demi-cellules.
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Quel est le prix des panneaux solaires à demi-cellules coupées ?
En général, le prix d'un panneau solaire à cellules demi-coupées commence à environ 100 $ pour une puissance de 400 W. Il faut compter davantage pour des panneaux à tension plus élevée . D'autres facteurs influent également sur le prix.
- Durabilité
- La capacité de puissance
- Espace requis pour l'installation
La gamme de prix des panneaux à demi-cellules coupées est plus élevée que celle des panneaux solaires traditionnels, car les coûts de fabrication sont également élevés.
Aujourd'hui, vous avez découvert des panneaux solaires à demi-cellules, une information intéressante. À quoi servent les demi-cellules ? La réponse réside dans les efforts constants des industriels pour améliorer l'efficacité et la performance des panneaux solaires. Au fait, possédez-vous des panneaux solaires à cellules entières ou à demi-cellules ? Nous aimerions connaître votre avis à ce sujet.
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