La creciente demanda de módulos fotovoltaicos de alta eficiencia a menores costos de producción conduce a nuevos diseños de células solares. Para mejorar la eficiencia del módulo, la eficiencia de la celda debe optimizarse primero para garantizar el funcionamiento posterior en las condiciones del módulo.
El número de barras colectoras se puede variar para disminuir la resistencia total en serie de las células solares interconectadas. Además, un dispositivo con múltiples barras colectoras tiene un alto potencial de ahorro de costos debido a la reducción en el consumo de metal para el proceso de metalización del lado frontal. Esto llevó al desarrollo de barras colectoras múltiples para la industria de módulos fotovoltaicos.
¿Qué es la barra colectora de células solares?
Las células solares de silicio están metalizadas con delgadas tiras de forma rectangular impresas en los lados frontal y posterior de una célula solar fotovoltaica. Estos contactos metálicos se denominan barras colectoras y tienen un propósito importante: conducen la corriente continua generada por la célula solar fotovoltaica. Con frecuencia, las barras colectoras de celdas solares se construyen de cobre, recubiertas de plata. El recubrimiento plateado es necesario para mejorar la conductividad de la corriente (parte frontal) así como para reducir la oxidación (parte posterior).
Cómo funciona la barra colectora solar:
Los dedos recogen la corriente generada y la entregan a las barras colectoras. Los alambres de lengüeta se sueldan a las barras colectoras para conectar una cadena de celdas y así recolectar la corriente eléctrica de una cadena de celdas. Los grupos de cadenas de celdas cableadas con lengüetas se conectan en paralelo mediante cables de bus que luego suministran la energía acumulada de todas las celdas a la caja de conexiones.
Básicamente, la superficie de una celda solar convencional se caracteriza por una cuadrícula de estos dedos finos que recolectan y entregan corriente, y las barras colectoras conductoras de corriente. Estos contactos – las barras colectoras y los dedos – se imprimen en la superficie mediante una tecnología llamada serigrafía, un proceso que presentamos en un artículo anterior sobre la producción de células solares.
Barra colectora solar – tendencias de desarrollo y futuro:
El diseño de celda solar más común implica 2 o 3 barras colectoras de línea completa impresas en la celda. En la actualidad, la mayoría de los módulos fotovoltaicos todavía utilizan celdas de 3 barras colectoras (3BB) como se abrevian comúnmente.
Dado que el trabajo en la mejora de las tecnologías de células solares existentes se está volviendo cada vez más difícil a medida que los investigadores luchan por sacar más provecho de las células convencionales, y las nuevas tecnologías de células solares estables y asombrosas todavía no están a la vista general, una tendencia creciente en la industria es volver a Piense en el diseño y la fabricación de celdas para aumentar aún más la eficiencia y la confiabilidad.
¿Qué son las celdas de barras múltiples?
Las celdas de barras múltiples, notablemente las celdas de 5 barras (5BB), son actualmente una de las principales tendencias en el diseño de módulos y celdas solares. Este mayor número de barras colectoras reduce las pérdidas de resistencia interna, lo que se debe a la menor distancia entre las barras colectoras.
Diferentes barras colectoras en celda solar.
Aunque la mayor cantidad de barras colectoras aumenta el sombreado de la celda solar, el rendimiento general de las celdas de múltiples barras colectoras es mucho mejor que el de las celdas convencionales 2BB o 3BB, debido a la reducción de la longitud efectiva de los dedos entre las barras colectoras, lo que reduce las pérdidas de resistencia de los dedos. , así como los menores impactos de las microgrietas. Como las microgrietas ocurren típicamente entre las barras colectoras, el impacto de tales grietas se reduce así hacia cortes de células afectadas más pequeñas entre dos barras colectoras. Por lo tanto, en comparación con las celdas 2BB y 3BB convencionales, la confiabilidad a largo plazo de una celda de barras múltiples incluso en el caso de microgrietas es mayor.
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