1. Panoramica sulla tecnologia delle semicelle
La tecnologia a semicelle prevede la suddivisione delle celle solari standard in due metà uguali. A differenza dei pannelli solari convenzionali con 60 o 72 celle di dimensioni standard, i pannelli a semicelle presentano in genere 120 o 144 semicelle, pur mantenendo lo stesso design e le stesse dimensioni complessive dei pannelli standard.
2. Processo di taglio della semicella
Il processo di produzione delle semicelle in genere utilizza il taglio laser, dividendo una cella solare di dimensioni standard in due metà uguali lungo una direzione perpendicolare alle barre collettrici principali. Queste metà vengono poi ricollegate in serie per formare un circuito completo.
3. Caratteristiche elettriche delle semicelle
I pannelli a semicella sono incapsulati con vetro temperato, EVA e un backsheet, in modo simile ai moduli convenzionali.
Un tipico pannello solare contiene 60 celle collegate in serie, ciascuna delle quali genera una tensione di 0,5–0,6 V, per una tensione operativa totale di 30–35 V.
Quando le semicelle sono collegate come in un modulo standard, producono metà della corrente e il doppio della tensione, mantenendo costante la resistenza.
Per eguagliare le tensioni e le correnti di uscita dei pannelli convenzionali, i pannelli a semicelle sono progettati con una configurazione serie-parallelo, combinando efficacemente in parallelo due sottomoduli più piccoli. Ciò garantisce che:
Ciascuna semicella ha la stessa tensione a circuito aperto di una cella completa.
La corrente di ciascuna semicella viene dimezzata, ma la configurazione in parallelo ripristina la corrente totale in modo che corrisponda a quella dei moduli a celle complete.
La resistenza totale del circuito è ridotta a un quarto di quella di un modulo a celle complete, riducendo significativamente le perdite di energia.
4. Vantaggi della tecnologia a semicella
① Riduzione delle perdite di imballaggio
Riducendo la corrente interna e la resistenza del circuito, si minimizzano le perdite di energia interne. La perdita di potenza è proporzionale alla corrente, quindi dimezzando la corrente e riducendo la resistenza a un quarto, la perdita di potenza si riduce di quattro volte. Ciò migliora la potenza erogata e la resa energetica del pannello.
Le minori perdite interne riducono anche la temperatura di esercizio del pannello. In condizioni esterne, i pannelli a semicelle funzionano a circa 1,6 °C in meno rispetto ai pannelli convenzionali, migliorando l'efficienza di conversione.
② Riduzione del rischio di punti caldi dovuti all'ombreggiatura
I pannelli a semicella gestiscono meglio l'ombreggiamento rispetto ai moduli standard.
A differenza dei pannelli convenzionali con tre stringhe di celle, i pannelli a semicelle ne hanno sei, che funzionano come sei moduli più piccoli.
I diodi di bypass (contrassegnati in rosso nello schema) isolano le aree ombreggiate dal resto del pannello, riducendo al minimo le perdite di prestazioni dovute all'ombreggiamento parziale (ad esempio, da foglie o escrementi di uccelli).
Anche se metà del pannello è in ombra, l'altra metà può continuare a funzionare, garantendo un'efficienza complessiva maggiore.
③ Una corrente più bassa riduce la temperatura del punto caldo
La tecnologia a semicelle distribuisce la corrente in modo più efficace, migliorando le prestazioni, la durata e la tolleranza all'ombreggiamento.
In caso di ombreggiamento, le cellule interessate possono formare punti caldi a causa di un eccessivo riscaldamento localizzato.
I pannelli a mezza cella, con il doppio del numero di stringhe, generano solo la metà del calore nei punti più caldi. Ciò riduce al minimo i danni, aumenta la durata e prolunga la vita utile del modulo.
④ Tolleranza all'ombreggiatura migliorata in caso di interruzione di corrente
In un impianto solare, più pannelli sono collegati in serie all'interno di una stringa, e le stringhe sono collegate in parallelo.
Nei pannelli tradizionali, la perdita di potenza in un singolo pannello ombreggiato influisce sull'intera stringa.
Nei pannelli a semicella, i diodi di bypass creano percorsi alternativi per la corrente, consentendole di fluire intorno alle aree ombreggiate e riducendo la perdita di potenza. Ciò migliora le prestazioni e minimizza l'impatto dell'ombreggiamento.
I pannelli solari a semicella rappresentano un significativo passo avanti nella tecnologia solare, combinando maggiore efficienza, durata e resistenza all'ombreggiamento. Il loro design avanzato garantisce prestazioni affidabili anche in condizioni difficili, rendendoli la scelta ideale per i moderni impianti fotovoltaici.
