Почему модули TOPCon с четырьмя разрезами нуждаются в двухкомпонентном переходе
Содержание
Краткий ответ: Четырёхразрезные модули TOPCon нуждаются в двухкомпонентной соединительной коробке, потому что меняется электрическая архитектура модуля, а не только его пластиковый корпус. Разрезание ячеек на четыре полосы и их расположение снижает ток на полосу, и в результате схема модуля имеет больше параллельных ветвей, чем при половинном разрезе или полноразмерной ячейке. Двухкомпонентная коробка позволяет разделить внутреннюю разводку шин и расположение диодов так, чтобы каждая часть отвечала за определённый участок цепи, что сохраняет разумным количество обходных диодов и путь тока. Задействованные размеры модуля составляют около 300 мм в соответствующем направлении, и коробка должна помещаться на задней стороне модуля, схема стрингов которого изменилась. Именно отношение к соединительной коробке как к косметическому компоненту приводит к конфигурации диодов, которая больше не соответствует электрической схеме модуля.
Производство PV-модулей · от Джерри, Ooitech
Введение в продукт
Распределительная коробка Конструкция постоянно меняется, но это никогда не просто косметическая доработка пластикового корпуса. Каждое структурное изменение настраивается в соответствии с внутренней схемой модуля и его меняющимися электрическими параметрами. Это жёсткое требование, сопровождающее каждый этап развития фотоэлектрических технологий. Здесь мы рассмотрим историю фотоэлектрической соединительной коробки и разберёмся, почему TOPCon четырёхразрезные модули в итоге используют двухкомпонентную соединительную коробку.
Технические параметры
Однокорпусная распределительная коробка: соответствие ранним полноразмерным модулям
2016 год стал поворотным моментом для структуры модулей. До 2016 года рынок в основном работал на полноразмерных модулях, где внутренняя цепь была построена как одна полная цепочка. Тогда рабочий ток модуля был низким, а напряжение умеренным, поэтому электрические условия были довольно мягкими во всех отношениях. Промышленность обычно сочетало это с однокорпусной распределительной коробкой, где все три байпасных диода были спрятаны в одном корпусе.
Такая схема соответствовала производственным условиям того времени: однородные характеристики деталей, простая структура, низкий порог квалификации для ручной сборки и высокая пропускная способность линии. Полноразмерные модули обрабатывали проводку с помощью боковых изоляционных полос и трапециевидных шин. Легко собирать, низкая общая стоимость. Это был наиболее экономически эффективный план для технологии полноразмерных модулей.
Распределительная коробка полноразмерного модуля
| Позиция | Детали |
|---|---|
| Эпоха | До 2016 года |
| Тип модуля | Полноразмерные модули |
| Схема цепи | Одна полная цепочка |
| Распределительная коробка | Однокорпусная коробка |
| Количество диодов | 3 байпасных диода в одном корпусе |
| Рабочий ток / напряжение | Низкий ток, умеренное напряжение |
Технические преимущества
Трехчастная распределительная коробка: соответствие современным полурезаным модулям
После 2016 года полурезаные ячейки быстро распространились, и трехсекционная распределительная коробка стала стандартной конфигурацией отрасли. Полурезаные модули используют симметричную структуру верх-низ, где верхняя цепочка ячеек и нижняя цепочка ячеек соединены параллельно. После объединения общее напряжение остается прежним, а ток суммируется. Это изменение в схемотехнике сделало трехсекционную конструкцию обязательной. Ее преимущества сводятся к четырем пунктам:
По мере роста мощности модуля рабочий ток и напряжение увеличивались вместе. Трехсекционная компоновка размещает по одному диоду в каждом корпусе, поэтому источники тепла распределены. Лучшее рассеивание тепла, и это позволяет избежать старой проблемы однокорпусной коробки, когда тепло скапливалось в одном месте и со временем перегревало компоненты.
Три коробки расположены по всей задняя пленка, разделяя и рассеивая затенённую область. Это идеально подходит для двусторонних модулей, поскольку они полагаются на тыльную сторону, улавливающую отражённый свет для выработки электроэнергии. Централизованная единая коробка просто не может этого сделать.
Зоны цепи соответствуют один-к-одному распределительным коробкам, поэтому маршрутизация шин становится значительно короче. Сопротивление линии снижается, коэффициент заполнения модуля увеличивается, и выходная мощность всего модуля улучшается.
При монтаже используется меньше материала. Вертикально установленный модуль требует всего около 300 мм короткого провода для завершения соединения. В массовом производстве это снижает стоимость кабеля и лучше сочетается с полностью автоматизированными линиями.
Распределительная коробка для полурезаного модуля
Применение продукта
Двухсекционная распределительная коробка: соответствие высокоэффективному четырехрезаному модулю TOPCon
С выходом высокоэффективных TOPCon ячеек на массовое производство четырехрезаные модули стали мейнстримом, логика цепи была перестроена, и двухсекционная распределительная коробка стала стандартным решением.
Отрасль следует правилу полуреза: "разрезать пополам, два пути параллельно". После разделения ячейки на четыре равные части, ее необходимо превратить в четыре параллельных пути, чтобы поддерживать стабильный диапазон тока. Модуль сохраняет симметричную компоновку верх-низ: ячейки на одной стороне объединяются попарно в независимый блок, и три таких параллельных блока затем соединяются последовательно, сохраняя стабильные диапазоны напряжения и тока.
Эта схема компоновки требует два набора ячеек с обратной полярностью плюс-минус, поэтому в каждой из двух согласованных обходных петлей нужен один диод. Поскольку эти две точки расположены очень близко друг к другу, два диода объединяются в одном корпусе. Вся схема делится на две большие зоны защиты и в итоге комплектуется двумя распределительными коробками. Коробка с двойным диодом имеет больший размер, и это является основной схемотехнической причиной, по которой четырехразрезные модули идут с двухсекционными распределительными коробками. Кроме того, дополнительный вспомогательный провод, добавленный обратной разводкой, должен быть снабжен прозрачным PET-изоляционным слоем для надлежащей изоляции, обеспечивая электрическую безопасность.
Распределительная коробка для четырехразрезного модуля
В конечном счете, количество корпусов распределительных коробок — это лишь видимая внешняя форма. От однокорпусной коробки для полноразмерных ячеек, через три коробки для полуразрезных, до двух коробок для четырехразрезных — общее количество диодов (три) никогда не менялось. Каждый диод по-прежнему защищает две цепочки ячеек, обеспечивая шунтирующую защиту, и базовая логика зональной защиты сохранялась на протяжении всего процесса. Количество коробок следует за схемой, схема следует за технологией резки, и весь набор компонентов всегда служит электрической безопасности модуля и эффективности выработки.
Мнение Ooitech
Двухсекционная распределительная коробка на четырехразрезных TOPCon-модулях — это не маркетинговый ход, а необходимость, обусловленная обратной полярностью и четырехпараллельной схемой, используемой в четырехразрезной компоновке. Если вы строите производственную линию, это важно на этапах раскладки и шинирования, поскольку положение коробки, обратная разводка и PET-изоляционный слой должны быть выполнены правильно, иначе вы получите дефекты электролюминесценции и проблемы с безопасностью. Мы строили линии для полуразрезных, MBB и TOPCon-модулей, и этап установки распределительной коробки — один из тех, что незаметно определяет ваш выход годной продукции. Стоит посмотреть несколько реальных производственных линий на YouTube-канале Ooitech www.youtube.com/ooitech если хотите увидеть, как шинирование и размещение коробок сочетаются на практике.
Похожие: Лазерная резка кромок в TOPCon: пассивация поперечного сечения является электрическим аналогом, на поверхности разрез открывается внутри ячейки.
