Tìm hiểu về công nghệ Half-cell trên tấm pin năng lượng mặt trời

Để bắt kịp nhu cầu phát triển của con người, công nghệ phải liên tục đổi mới. Trong những năm gần đây, các hãng sản suất pin năng lượng mặt trời hàng đầu như Jinko, Hanwha Q-cell, Canadian, …  đã chuyển đổi công nghệ ở những dòng pin cao cấp của họ từ Full-cell truyền thống thành Half-cell mới với các ưu điểm vượt trội về hiệu năng, hiệu suất, tuổi thọ…Vậy loại pin này có điểm cải tiến gì so với tấm pin truyền thống mà khiến mọi người quan tâm đến vậy?

1. Phân biệt tấm pin mặt trời Full-cell và Half-cell

Tấm pin Full-cell

Tấm pin mặt trời Full-cell là loại pin truyền thống thường gồm 60 cells, mắc nối tiếp. Thông thường các loại pin Full-cell thì mỗi cell thường có kích thước là 6 inch x 6 inch (tương đương 156mmx156mm). Các nhà đầu tư thường lựa chọn loại tấm pin năng lượng mặt trời này nhiều vì chi phí bỏ ra thấp.

Tấm pin Half-cell là gì?

– Half-cell là công nghệ được tạo ra từ việc sử dụng phương pháp chia đôi cell truyền thống thành hai nửa bằng nhau nhờ tia laser, các cell kết nối lại với nhau tạo nên một tấm pin hoàn chỉnh. Kỹ thuật này tăng hiệu suất tấm pin, hiệu quả hơn so với các tấm pin Full-cell thông thường.

– Công nghệ Half-cell được giới thiệu vào năm 2014 bởi REC Solar, đây là một bước ngoặt lớn trong công nghệ của hệ thống pin năng lượng mặt trời. Cho đến nay ngoài REC Solar đã có rất nhiều nhà sản xuất áp dụng công nghệ Half-cell vào dây chuyền sản xuất pin năng lượng mặt trời của mình, nổi bật như Jinko Solar, JA Solar…

Đặc điểm nhận biết tấm pin năng lượng mặt trời Half-cell

– Tấm pin mặt trời được chia thành 2 nửa đối xứng với nhau và được phân cách với nhau bởi đường kẻ trắng ở giữa.

– Cell của tấm pin có hình chữa nhật và có số lượng gấp đôi các tấm pin thông thường.

– Dây kết nối nằm ở giữa tấm và tách ra 2 đầu

2. Những ưu điểm vượt trội của tấm pin mặt trời Half-cell

Giảm cường độ dòng điện chạy trên các busbar (vệt sáng kim loại sáng bóng trên bề mặt tấm pin, có chức năng truyền tải điện) giúp tối thiểu tiêu hao, tối đa hiệu suất

– Các tấm pin mặt trời với công nghệ Half-cell sử dụng các các tế bào quang điện được cắt làm đôi, điều đó giúp cải thiện hiệu suất quang năng. Dạng tấm pin truyền thống gồm có 60 và 72 tế bào quang điện sẽ lần lượt có 120 và 144 tế bào quang điện dạng Half-cell.

– Khi các tế bào quang điện được chia làm đôi, dòng điện của nó cũng giảm đi một nửa, dẫn đến tổn thất do điện trở được giảm xuống và tấm pin có thể sản xuất ra năng lượng nhiều hơn.  Theo công thức tính tổn hao: P= (I^2)*R khi cường độ dòng điện I giảm một nửa, sẽ giảm hao tổn đi 4 lần.

Giảm kích thước busbar làm tăng hiệu suất hấp thu quang năng

Bản thân các busbar chạy dọc theo các cell pin cũng che nắng một phần, làm giảm hiệu suất hấp thu quang năng. Nên giảm thích thước busbar sẽ làm tăng hiệu suất hấp thu của cell pin.

Tối ưu hóa hoạt động của tấm pin mặt trời khi bị che bóng

– Đối với các tấm pin năng lượng mặt trời Full-cell, do được mắc nối tiếp, thông thường, nếu một cell bị che bóng sẽ làm công suất cả tấm pin bị suy giảm nghiêm trọng. Vì vậy, để hạn chế vấn đề này các nhà sản xuất đã chia các cell thành 3 đường mắc nối tiếp với nhau và sử dụng 3 đi-ốt để tách các dãy cell bị che bóng. Do đó, nếu 1 cell bị che bóng thì tấm pin sẽ giảm công suất đi 1/3.

– Nhưng với tấm pin Half -cell, các cell sẽ được chia làm 6 đường, nếu 1 cell bị che bóng thì công suất tấm pin chỉ giảm 1/6. Vì vậy, trong trường hợp cùng điều kiện các tấm pin bị che bóng, thì hiệu suất của Half-cell chỉ giảm một nửa so với hệ thống Full-cell.

Tăng tuổi thọ và độ bền

– Các chuyên gia đã thực hiện một thí nghiệm cho thấy những tế bào quang điện kích thước nhỏ hơn sẽ ít chịu tác động của tải trọng cơ hơn, do đó sẽ giảm khả năng bị nứt, gãy. Các tấm pin mặt trời dòng Half-cell sẽ cho công suất đầu ra cao hơn và đáng tin cậy hơn so với các tấm pin năng lượng mặt trời công nghệ truyền thống. Chính vì vậy, không chỉ tăng hiệu suất, các tấm pin Half-cell còn làm tăng độ bền cho hệ thống điện.

– Khi một cell pin bị che bóng, năng lượng thu được từ việc chuyển hóa quang năng của các cell pin không bị che bóng trong cùng dãy sẽ đổ dồn về cell pin bị che bóng và phát nhiệt. Nếu hiện tượng này xảy ra trong thời gian dài sẽ dẫn tới nguy cơ hư hỏng tấm pin.

– Đối với pin Half-cell, khoảng cách dẫn điện ngắn, nhiều busbar, cường độ dòng điện chạy trong busbar lại giảm đi một nữa nên sẽ có thể hạn chế tối đa sự phát nhiệt do cell pin bị che bóng này.

Cẩm Tú