Waarom krommen BC-zonnecelstrings als een boot?
Inhoudsopgave
Snel antwoord: Back-contact celstrings trekken krom als een boot omdat het verplaatsen van alle ribbon naar de achterzijde de metallisatie en de thermische krimp daarvan volledig aan één zijde van de cel plaatst. Wanneer de gesoldeerde string afkoelt, krimpt de ribbon tegen een niet-gemetalliseerd voorvlak, en de differentiële spanning buigt de string in een curve. Bij een conventionele front-contactcel is de ribbon over beide vlakken verdeeld, zodat de spanningen elkaar gedeeltelijk opheffen. Het kromtrekken is niet cosmetisch: een gebogen string ligt bij het opbouwen niet vlak op het glas, wat na laminering een ongelijkmatige dikte van het encapsulatiemateriaal oplevert en microscheurtjes kan veroorzaken bij de verbindingen waar de string plat wordt gedrukt. Het beheersen van het thermische soldeerprofiel en de afkoelsnelheid is de belangrijkste hefboom, samen met de geometrie van de ribbon en de ondersteuning die de cel tijdens de verbinding heeft.
PV-moduleproductie · door Jerry, Ooitech
Inleiding
Het verplaatsen van alle ribbons naar de achterkant is een kenmerkend aspect van BC-modules. Het ziet er strak uit, werkt efficiënt en is een favoriete keuze voor premium residentiële gebruikers. Maar achter dat mooie uiterlijk kromt de celstring als een klein bootje.
Structurele asymmetrie plus ribbonsolderen
Beide polen zitten aan de achterkant
Of het nu IBC of TBC is, de PN-overgang van een BC-cel bevindt zich aan de achterzijde. Positief en negatief zitten beide aan de achterkant. Dat is geen symmetrische structuur. Bovendien is de krimpspanning van de meerlaagse achterstructuur veel groter dan die van de voorkant.
Figuur 1: BC-celstructuur
Enkelzijdig solderen op hoge temperatuur doet de rest
Tijdens het moduleproductieproces moeten cellen nog steeds met ribbons worden verbonden. Enkelzijdig solderen op hoge temperatuur trekt vervolgens elke cel in een achterwaartse buiging, zoals weergegeven in figuur 2.
Figuur 2: BC-celstring in werkelijkheid
Een symmetrische TOPCon cel gedraagt zich niet zo, zoals je kunt zien in Figuur 3.
Figuur 3: TOPCon-celstring in werkelijkheid
Kan dit genetische gebrek worden opgelost? Schaadt het de betrouwbaarheid?
We hebben de tests uitgevoerd. Dikkere cellen verminderen de kromtrekking niet veel. En met de huidige trend van dunner wordende wafers, vergeleken met dubbelzijdig solderen, is dit probleem eigenlijk niet op te lossen. De industrie probeert achterste rasterlijnen te optimaliseren en over te stappen op solderen op lage temperatuur, en dit fenomeen wordt binnen de kwaliteitsnormen van het bedrijf als acceptabel beoordeeld.
Er is nog een addertje onder het gras. Tijdens de lamineringsstap aan het einde van de module zorgt dit asymmetrische kromtrekken door eenzijdig solderen ervoor dat de encapsulant film op de achterkant van de cel ongelijkmatig wegvloeit onder hoge hitte. In sommige gevallen is er zelfs een risico op ontbrekende film. De langdurige betrouwbaarheid blijft een vraagteken.
Misschien kan een van de oplossingen in de technologiebos van LONGi, degene die de ribbon elimineert, dit eindelijk oplossen.
Ooitech's Visie
We zien deze bootvormige kromtrekking de hele tijd op de lijn, en het is echt een gevecht tussen celfysica en procescontrole in plaats van een defect dat je weg kunt polijsten. Het lamineervloeiprobleem is het deel dat ons het meest zorgen baart, omdat ongelijkmatige encapsulant aan de achterzijde precies is waar veldfouten jaren later beginnen. Vanuit een volledige lijnstandpunt zijn low-temperature stringing en strakkere layup-handling belangrijker dan het najagen van dikkere wafers. Als je wilt zien hoe BC- en TOPCon-strings zich daadwerkelijk gedragen door tabber-stringer en laminatie, zijn onze fabrieksclips op www.youtube.com/ooitech het bekijken waard.
