Varför böjer BC-solcellssträngar sig som en båt?

Snabbt svar: Baksideskontaktcellsträngar böjer sig som en båt eftersom att flytta all ribbon till baksidan placerar metalliseringen och dess termiska sammandragning helt på ena sidan av cellen. När den lödda strängen svalnar drar ribbon ihop sig mot en icke-metalliserad framsida, och den differentiella spänningen böjer strängen till en kurva. På en konventionell framsideskontaktcell är ribbon fördelat över båda sidorna, så spänningarna upphäver delvis varandra. Böjningen är inte kosmetisk: en böjd sträng ligger inte platt på glaset vid uppläggning, vilket ger ojämn inkapslingstjocklek efter laminering och kan orsaka mikrokrack vid fogarna där strängen pressas platt. Att kontrollera löddets termiska profil och kylningshastigheten är den främsta hävstången, tillsammans med ribbon-geometri och det stöd cellen har under fogen.

PV-modultillverkning · av Jerry, Ooitech

Introduktion

Att flytta alla band till baksidan är ett kännetecken för BC-moduler. Det ser rent ut, fungerar effektivt och är ett populärt val för premiumanvändare i bostadssegmentet. Men bakom den vackra ytan kröker sig cellsträngen som en liten båt.

Strukturell asymmetri plus bandlödning

Båda polerna sitter på baksidan

Oavsett om det är IBC eller TBC, sitter PN-övergången i en BC-cell på baksidan. Positiv och negativ sitter båda på baksidan. Det är inte en symmetrisk struktur. Dessutom är krympspänningen från den flerskiktade bakstrukturen mycket större än på framsidan.

Figur 1: BC-cellstruktur

Ensidig högtemperaturlödning gör resten

Under modultillverkningsprocessen måste celler fortfarande sammanfogas med band. Ensidig högtemperaturlödning drar sedan varje cell till en bakåtböjning, som visas i figur 2.

Figur 2: BC-cellsträng i verkligheten

En symmetrisk TOPCon cell beter sig inte på detta sätt, vilket du kan se i Figur 3.

Figur 3: TOPCon-cellsträng i verkligheten

Kan denna genetiska defekt åtgärdas? Skadar den tillförlitligheten?

Vi körde testerna. Tjockare celler minskar inte krökningen nämnvärt. Och med waferförtunning som trend just nu, jämfört med dubbelsidig lödning, kan detta problem i princip inte lösas. Branschen försöker optimera bakre rutnätslinjer och använda lågtemperaturlödning, och detta fenomen bedöms som OK inom företagets kvalitetsstandarder.

Det finns en annan hake. Under lamineringssteget vid modulens ände gör denna asymmetriska förvridning från ensidig lödning att inkapslingsmaterial filmen på cellens baksida flyter ojämnt under hög värme. I vissa fall finns det till och med en risk för saknad film. Långsiktig tillförlitlighet förblir ett frågetecken.

Kanske en av lösningarna i LONGis teknikskog, den som eliminerar bandet, äntligen kan lösa detta.

Ooitechs syn

Vi ser denna båtformade välvning på linjen hela tiden, och det är verkligen en kamp mellan cellfysik och processkontroll snarare än en defekt som kan poleras bort. Lamineringsflödesproblemet är den del som oroar oss mest, eftersom ojämn inkapsling på baksidan är precis där felfall börjar åratal senare. Ur ett hela-linjen-perspektiv betyder lågtemperaturlödning och tätare hantering vid uppläggning mer än att jaga tjockare våfflor. Om du vill se hur BC- och TOPCon-strängar faktiskt beter sig genom tabber-stringer och laminering, är våra fabriksklipp på www.youtube.com/ooitech värda en titt.