Tấm pin năng lượng mặt trời công suất lớn

Trong ngành công nghiệp năng lượng mặt trời, hiệu suất của tấm pin truyền thống là một yếu tố mà hầu hết các nhà sản xuất luôn cố gắng dẫn đầu. Tuy nhiên, vào năm 2020, một cuộc chiến mới đã xuất hiện để phát triển tấm pin năng lượng mặt trời công suất lớn nhất thế giới. Nhiều công ty lớn nhất trong ngành đã công bố các tấm nền thế hệ tiếp theo có xếp hạng công suất trên 500W. Tuy nhiên, cuộc đua cho tấm pin công suất cao nhất thực sự nóng lên vào tháng 7/2020 khi Trina Solar tiết lộ cung cấp tấm 600W. Sau đó vào tháng 8 tại SNEC PV Power Expo ở Trung Quốc, Jinko Solar đã công bố phiên bản 610W của dòng tấm pin Tiger Pro trong khi Trina đề xuất 660W. Thật ngạc nhiên, có gần 20 nhà sản xuất tại SNEC trưng bày các tấm pin được đánh giá trên 600W với tấm công suất lớn nhất là tấm 800W từ JA solar. Tuy nhiên, tấm này cực kỳ lớn với chiều cao 2,2m và rộng 1,75m khiến nó khá phi thực tế.

Được thiết kế cho các hệ thống quy mô lớn

Động lực chính cho sự phát triển của các tấm pin công suất lớn dần xuất phát từ mong muốn giảm chi phí của các trang trại năng lượng mặt trời quy mô tiện ích và sau đó là hạ giá điện. Như được giải thích bên dưới, những tấm pin công suất lớn này có kích thước lớn hơn nhiều so với những tấm thông thường thường được lắp trên các mái nhà dân cư. Các tấm lớn thường ít sử dụng trong lắp đặt dân dụng vì khó trong việc di chuyển.

Toàn bộ ngành công nghiệp năng lượng mặt trời đang dần chuyển sang các tấm pin lớn hơn, công suất cao hơn, đi đầu trong cuộc đua này là Trina Solar, JinkoSolar, Risen Energy và JA Solar. Các công ty nổi tiếng này đều tung ra các tấm pin công suất cực cao với xếp hạng trên 500W trong vài tháng qua.

Tấm Năng Lượng Mặt Trời công suất lớn

Danh sách những tấm panel công suất lớn hiện đang được sản xuất hoặc sắp phát hành với kích thước tấm panel tối đa cao 2.3m * rộng 1.3m. Tính khả dụng và ngày phát hành có thể khác nhau đối với các khu vực khác nhau.

** Ngày phát hành chính thức vẫn chưa được xác định – Sản xuất số lượng lớn dự kiến ​​sẽ bắt đầu vào đầu năm 2021.

Kích Thước tấm pin Lớn Hơn

Trước đây, hầu hết sự gia tăng về công suất tấm pin đến từ hiệu suất tăng do những tiến bộ trong công nghệ tế bào. Mặc dù điều đó một phần là động lực đằng sau sự tăng vọt về công suất, nhưng yếu tố chính là kích thước cell mới lớn hơn đang được phát triển cùng với số cell trên mỗi tấm cũng cao hơn. Các định dạng và cấu hình cell pin mới này tăng nên tấm pin cũng có kích thước lớn hơn nhiều. Nói chung, các tấm pin lớn phù hợp nhất cho các trang trại năng lượng mặt trời quy mô tiện ích hoặc lắp đặt thương mại.

Theo truyền thống, các tấm pin thường ở hai kích thước chính – tấm pin 60 cell định dạng tiêu chuẩn (cao khoảng 1,65m x rộng 1m) được sử dụng cho các lắp đặt dân dụng và tấm pin thương mại 72 cell định dạng lớn hơn (cao khoảng 2m x rộng 1m). Sau đó, các tấm Half cut xuất hiện với kích thước gần như tương tự nhưng với số lượng cell gấp đôi kích thước một nửa là 120 cell và 144 cell. Bên cạnh kích thước tiêu chuẩn, có một số nhà sản xuất cao cấp như Jinko hiện đang cho nhiều dòng sản phẩm 78HC tương đương 156cell

Kích thước cell trong thập kỷ trước thường được xây dựng với định dạng vuông 156mm x 156mm hoặc 6 inch. Kích thước tấm pin mặt trời hiện này dài tới 2,3m và rộng 1,1m và cung cấp diện tích bề mặt pin (và cell pin) lớn hơn nhiều. Đây là mức tăng gần 20% so với các tấm truyền thống 2m x 1m 72 cell

Kích Thước cell Lớn Hơn

Để giảm chi phí sản xuất và đạt được hiệu quả, các nhà sản xuất đã loại bỏ kích thước tấm wafer hình vuông 156mm (6”) tiêu chuẩn để chuyển sang kích thước wafer lớn hơn. Trong khi có nhiều loại kích thước cell khác nhau đang được phát triển, một vài kích thước cell mới dường như đã xuất hiện như một tiêu chuẩn công nghiệp mới; chúng bao gồm 166mm, 182mm và 210mm. Nhiều nhà sản xuất hàng đầu bao gồm Jinko, Longi và Canadian Solar đã sử dụng định dạng 182mm, Trina Solar đang đẩy kích thước 210mm lớn hơn, trong khi Longi, nhà sản xuất tấm silicon mono lớn nhất thế giới, đang sử dụng cả hai kích thước 166mm và 182mm tùy thuộc vào ứng dụng.

Để duy trì tính cạnh tranh, nhiều nhà sản xuất khối lượng nhỏ hơn có thể cần phải điều chỉnh với một trong những kích thước tấm wafer mới để sử dụng các nhà cung cấp thiết bị và tấm wafer phổ biến.

Cùng với các kích thước cell khác nhau, có vô số cấu hình tấm pin mới được xây dựng xung quanh nhiều tổ hợp cell. Ba loại phổ biến nhất đã nổi lên là tấm 66 cell (cắt một nửa 132), 78 cell (cắt một nửa 156). Các cell cực lớn 210mm cũng rất phù hợp với các định dạng phân chia tế bào độc đáo như ô cắt 1/3; trong đó tấm wafer hình vuông được chia thành ba phân đoạn chứ không phải là Half cell phổ biến.

Tế Bào Hiệu suất Cao:

Để đạt được những xếp hạng công suất ấn tượng này, các tấm và tế bào không chỉ tăng về kích thước mà hiệu quả của tế bào đã được cải thiện đáng kể bằng cách sử dụng nhiều công nghệ mới (được liệt kê bên dưới) cùng với các kỹ thuật thụ động phía sau tiên tiến như TOPCon

• MBB – Đa thanh cái

• PERC

• TOPCon

• Tế bào Silicon loại N

• TR – Tiling Ribbon – Loại bỏ khoảng cách giữa các cell

Nhiều nhà sản xuất đang nghiên cứu các cách khác nhau để tăng công suất và tăng hiệu quả hoạt động của tế bào bằng cách chi lớn cho nghiên cứu và phát triển. Sử dụng silicon loại N là một trong những cách đơn giản nhất để tăng hiệu quả nhưng cũng là một trong những phương pháp tốn kém hơn. Tuy nhiên, khoảng cách về giá giữa silicon loại P và silicon loại N đang giảm do tính kinh tế theo quy mô làm giảm chi phí sản xuất tấm silicon loại N hiệu suất cao.

MBB – Đa Thanh Cái

Trong số nhiều cải tiến về cell, công nghệ phổ biến nhất được sử dụng để tăng hiệu quả là multi-busbars (MBB). Thanh cái truyền thống (5BB hoặc 6BB) đang được loại bỏ nhanh chóng để thay thế cho 9 thanh cái mỏng (9BB) hoặc nhiều hơn. Một số nhà sản xuất thậm chí đã chuyển sang 16 thanh cái micro-wire trong loạt tấm pin mới. Các cell rộng hơn cũng có nghĩa là nhiều thanh cái hơn.

Tấm pin hai mặt có MBB cũng đang ngày càng phổ biến do sản lượng điện tăng lên bằng cách sử dụng mặt sau của tấm pin để đạt được công suất lên đến 20% hoặc nhiều hơn (thêm khoảng 80W). Tuy nhiên, các tấm hai mặt thường chỉ có lợi trên các bề mặt lắp đặt có màu sáng như đất cát hoặc đá được sử dụng trong các trang trại năng lượng mặt trời quy mô MW lớn ở những khu vực khô cằn hơn.

TR – Tiling Ribbon 

JinkoSolar hiện là nhà sản xuất tấm pin lớn nhất thế giới, đã phát triển công nghệ Tiling Ribbon hoặc tế bào TR. Công nghệ tế bào Tiling Ribbon là loại bỏ khoảng cách giữa các cell. Bằng cách chồng chéo các cell và loại bỏ khoảng trống nhỏ, diện tích cell tổng thể tăng lên và do đó tổng hiệu suất cũng tăng lên. Công nghệ tế bào này cũng làm giảm đáng kể lượng chất hàn cần thiết thông qua việc sử dụng các phương pháp nối nén giữa các cell thay vì hàn.

Các nhà sản xuất khác đang thực hiện một cách tiếp cận tương tự để tăng hiệu quả bằng cách giảm khoảng cách giữa các cell càng nhiều càng tốt nhưng vẫn để lại một khoảng cách rất nhỏ khoảng 0,5mm hoặc ít hơn. Điều này có hiệu quả loại bỏ khoảng cách mà không cần phải phát triển các kỹ thuật kết nối tế bào mới.

Tế Bào Silicon Loại N

Các tế bào được xây dựng trên nền silicon loại N cung cấp hiệu suất được cải thiện hơn so với silicon loại P phổ biến hơn do khả năng chống lại các tạp chất lớn hơn, làm tăng hiệu quả tổng thể. Ngoài ra, tế bào loại N có khả năng chịu nhiệt độ tốt hơn so với cả tế bào loại P đơn và đa. Quan trọng hơn, các tế bào loại N có tỷ lệ LID (suy giảm do ánh sáng) thấp hơn nhiều so với các tế bào loại P.